离心机超重工况波浪模拟多参数实时测控系统

作     者：苏雄 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王志选

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：土工离心模型试验 模糊非线性增益 模糊控制 非线性系统 PID控制 

摘      要：为了对某港口的新型防波堤在波浪作用下的工作性状、可能的破坏模式及其下卧的软粘土动力软化现象的发生机理进行研究,运用几何相似和物理相似原理对置于具有大粘滞、超塑性海泥中的新型防波堤的模型进行土工离心模型试验,并在离心机高速运转的特殊工况下以电磁激励方式模拟波浪对防波堤模型施加持续的、不同级别和形式的水平动荷载。模拟波浪压力和吸力动荷载的两路电磁力相位差为180o,由研发的“离心机超重工况波浪模拟多参数实时测控系统控制实现。在这一测控系统的研发过程中,针对土工离心模型试验中特殊的非线性动态加载过程的需要,运用增量式PID控制技术与模糊控制技术相结合的方法,在对增量式PID控制技术研究改进的基础上,加入了用模糊控制原理设计的模糊非线性增益控制器,构成了一种新型的PID模糊非线性增益控制器。试验结果表明,“离心机超重工况波浪模拟多参数实时测控系统在控制环节中运用新型的PID模糊非线性增益控制器后,在响应速度、防过冲、迅速衰减震荡和控制精度方面得到了极大地提高,并在对某港口的新型防波堤模型所进行的土工离心模型试验中取得了满意的控制效果。