摘要
海流是海洋水文的三大要素之一,海流流速的模拟和测量是研究海洋的基础,对国家的海洋战略具有重大意义。为了能够在实验环境下模拟海水的流动,文章设计了一种基于速度分解原理的海水垂直流和水平流的模拟平台。首先,介绍了平台的工作原理,对关键部件进行了强度计算与有限元仿真分析。其次,基于模糊PID控制方法设计了平台的伺服控制系统,并通过Simulink仿真比较了采用传统PID和模糊PID控制器的直线电机模型对于阶跃信号的响应。最后,对水平状态下的直线电机进行实验。有限元分析表明主支撑板的最大相对形变量为0.1196 mm,满足直线电机对主支撑板的形变要求,电机实验则表明,对采用模糊PID控制器的直线电机进行速度为10 mm/s的等速引导时稳态误差为0.17 mm/s,验证了模糊PID的有效性,稳态时电机的速度波动在2%以内,能够满足模拟海水流动的要求。
出处
《仪器与设备》
2018年第3期108-117,共10页
Instrumentation and Equipments
基金
国家自然科学基金资助项目:可测上升流的三维瞬时海流传感器的研究(No.41076061)
深海环境下传感器压力平衡及压力探测的研究(No.51279044)。
