船用蝶閥液動執(zhí)行器作為閥門驅(qū)動器中眾多類型的一種，是驅(qū)動蝶閥的主要部件，液動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)特性、響應(yīng)速度及控制棒性直接影響蝶閥的使用性能。因此，船用蝶閥液動執(zhí)行器的設(shè)計及控制研究，對于保證船舶安全性及可靠性具有重要意義。

本文以船用蝶閥液動執(zhí)行器為研究對象，將直驅(qū)式容積控制、聯(lián)合仿真及模糊控制策略相結(jié)合，實現(xiàn)對船用蝶閥液動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及控制響應(yīng)特性研究，深入探討了執(zhí)行器的關(guān)鍵元件參數(shù)和智能控制策略對液壓缸位移響應(yīng)時間的影響，具體研究工作如下:

首先，針對船用蝶閥液動執(zhí)行器的特殊工況，設(shè)計了執(zhí)行器的液壓回路系統(tǒng)及機械結(jié)構(gòu)，確定了控制方式;并對其中的關(guān)鍵部件，如液壓缸、伺服電機與液壓泵進行了選型及設(shè)計，對集成液壓閥塊與液壓管路進行了相應(yīng)的研究;開發(fā)了船用蝶閥液動執(zhí)行器的虛擬樣機，并試制了物理樣機。

其次，在AMESim中建立了船用蝶閥液動執(zhí)行器的仿真模型，對系統(tǒng)中元件參數(shù)的設(shè)置及控制策略進行了探討,得出了影響液壓缸位移響應(yīng)時間的關(guān)鍵要素;由仿真結(jié)果表明:伺服電機轉(zhuǎn)速、油液彈性模量、液壓管路及液壓泵轉(zhuǎn)動慣量對執(zhí)行器的位移響應(yīng)特性都有一定的影響，根據(jù)該結(jié)果對執(zhí)行器的參數(shù)進行了相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化，并通過實驗證實了優(yōu)化方法的可行性與合理性。

最后，在聯(lián)合仿真平臺下，搭建了船用蝶閥液動執(zhí)行器的控制系統(tǒng)，分別采用無PID控制、常規(guī)PID控制及模糊控制三種控制方法，在輸入多種不同的控制信號下，通過聯(lián)合仿真比較這三種控制方法的優(yōu)缺點。仿真結(jié)果表明:模糊控制與另兩種控制方法相比較，對液動執(zhí)行器的液壓缸響應(yīng)更加迅速，并能及時修正在控制過程中產(chǎn)生的誤差量，所以模糊控制方法具有更好的魯棒性。本文研究的液動執(zhí)行器的控制系統(tǒng)采用了模糊控制方法，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的智能控制。.

船用蝶閥液動執(zhí)行器作為眾多蝶閥驅(qū)動器中的一種類型，其工作原理是液壓泵通過液壓回路向液壓缸內(nèi)輸入高壓油液，實現(xiàn)驅(qū)動蝶閥啟閉5]。船用蝶閥液動執(zhí)行器適用于防毒、防爆的船舶工作環(huán)境，因此被廣泛地應(yīng)用在船舶壓載水、消防水、日用燃油等流體介質(zhì)的輸送與控制中