海洋波浪浮标检定装置的机电优化设计与实现

发布时间：2023-06-03 22:39

　　海洋在调节全球的气候变化、维持海洋、大气和陆地之间的物质和能量循环、生态平衡等方面起着决定性的作用。随着我国海洋技术的不断快速发展，尤其是海洋环境立体监测技术的快速发展，作为现代化海洋立体监测系统中的重要技术，海洋浮标的应用越来越广泛。海洋波浪浮标检测装置的主要功能就是对国内外生产制造的海洋浮标进行性能指标的检定。为此，一套操作简便、能够保证海洋浮标测量数据准确的检测装置对于我国海洋技术的进一步发展具有十分重要的意义。 国家海洋标准计量中心于2000年底建立了一套波浪浮标检定装置，但其操作使用过程比较复杂，电气控制部分日渐老化，装置使用过程中浮标的装卸、浮标波高的调整、配重的增减费时费力、自动化的程度不高，降低了波浪浮标的检定效率。 本文首先对类似装置在国内外的发展现状和特点进行了分析，并且简单地阐述了该套装置的工作原理。其次，介绍了该套装置的机械优化和电气控制优化设计及实现方法，包括海洋浮标的水平移动设计、涨紧部分的设计、浮标卡具的设计、传感器的选择、数据采集处理电路的设计、电气控制的设计和抗干扰设计等等。最后本文利用ANSYS仿真软件对该套装置的机械部分设计进行了相应仿真，对其可行...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 海洋波浪浮标检定装置国内外发展现状
        1.2.1 国内海洋波浪浮标检定装置发展现状
        1.2.2 国外海洋波浪浮标检定装置发展现状
    1.3 论文主要研究内容
第二章 海洋波浪浮标检定装置及其机械优化设计
    2.1 海洋波浪浮标检定装置的结构及其工作方式
        2.1.1 检定装置的机械结构
        2.1.2 检定装置的电气拖动结构
        2.1.3 检定装置的工作方式
    2.2 海洋波浪浮标检定装置的机械优化设计
        2.2.1 新型浮标卡具设计
        2.2.2 浮标水平移动机械结构设计
第三章 海洋波浪浮标检定装置的电气控制系统设计
    3.1 电气设备的选用
        3.1.1 低压电器的选用
        3.1.2 变频器的选用
    3.2 电气控制电路设计
        3.2.1 主电路设计
        3.2.2 控制电路设计
    3.3 电气控制柜设计
第四章 系统的可靠性分析与研究
    4.1 电力拖动可靠性分析
        4.1.1 电机控制的基本理论
        4.1.2 电机容量计算
    4.2 机械结构设计的可靠性分析
        4.2.1 仿真软件 ANSYS 介绍
        4.2.2 建立有限元模型
        4.2.3 加载和求解
        4.2.4 结果后处理
        4.2.5 浮标桁架滑轨结构离心力仿真与分析
        4.2.6 浮标桁架滑轨结构承载力仿真与分析
第五章 信号采集系统及其抗干扰设计
    5.1 信号检测系统设计
        5.1.1 波高的测量
        5.1.2 旋转周期的测量
        5.1.3 电机转速的测量
        5.1.4 桁架旋转角速度的测量
    5.2 信号检测系统的抗干扰设计
        5.2.1 干扰的产生
        5.2.2 干扰的传播
        5.2.3 干扰的抑制
        5.2.4 检测信号的抗干扰设计
    5.3 系统性能测试
第六章 工作总结与展望
    6.1 课题工作总结
    6.2 对未来工作的展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3830172