75船舶高速液压舵机系统设计与仿真姚庆涛1，秦伟然1，许君琳2（1.上海船舶设备研究所，上海200031；2.海军装备部装备审价中心，北京100071）摘要：进行船舶高速液压舵机系统设计，介绍系统基本结构与原理，重点对高速舵机进行设计要素分析及系统仿真，采用前馈控制策略，并对系统的动态响应及频率特性等进行分析。结果表明：该设计满足性能指标要求。关键词：船舶液压舵机；高速舵机；前馈控制中图分类号：U664.4+1文献标志码：ADOI：10.16443/j.cnki.31-1420.2023.03.017DesignandSimulationofMarineHighSpeedHydraulicSteeringGearControlSystemYAOQingtao1,QINWeiran1,XUJunlin2(1.ShanghaiMarineEquipmentResearchInstitute,Shanghai200031,China;2.EquipmentValuationCenter,NavalEquipmentDepartment,Beijing100071,China)Abstract:Themarinehighspeedhydraulicsteeringgearcontrolsystemisdesigned,thebasicstructureandprincipleofthesystemareintroduced,theanalysisofthedesignelementsandsystemsimulationofhighspeedhydraulicsteeringgeararefocusedon,thefeedforwardcontrolstrategyisadopted,andthedynamicresponseandfrequencycharacteristicsofthesystemareanalyzed.Theresultsshowthatthedesignmeetstheperformanceindexrequirements.Keywords:marinehydraulicsteeringgear;highspeedsteeringgear;feedforwardcontrol0引言随着舰船机动性需求的不断提高，现代舰用舵机装置的性能参数也在朝着高速性、灵敏性方向发展，对液压舵机的受力性能、控制方式、减振降噪和精细化设计等提出了更高的要求。常规舵机与高速舵机主要技术性能对比如表1所示。由表1可知，高速舵机对舵速有较高要求，并且要求实现舵角的精确控制时，系统应无超调、无振荡，这就对系统的动态性能和控制策略提出更高的要求。表1常规舵机与高速舵机性能对比表性能常规舵机高速舵机输出总扭矩/(kN·m)300300最大转舵角/(°)±(35±0.5)±(35±0.5)舵速/[(°)/s]单机组时≥2.3双机组时≥4.6单机组时≥5.0双机组时≥10.0控制精度≤0.6≤1.0作者简介：姚庆涛（1984—），男，硕士、高级工程师。研究方向：舰船甲板机械。76ResearchcademicResearch技术交流A1系统结构航向操纵控制系统结构[1]如图1所示，该系统由2个闭环控制环节组成，其中：船舶航向控制环节是以指令航向作为输入，罗经检测出的船舶实际航向作为反馈，该闭环控制对象为船的航向；舵角位置控制环节是以舵角...
