船用起貨機波浪補償研究.pdf

1、隨著我國綜合國力的強大和海洋開發(fā)的日益增多，海上作業(yè)日趨頻繁，對鉆井平臺等深海作業(yè)的人員和設備的補給也越來越重要。而且，隨著我國海軍力量的強大，海上補給對海軍部隊的按時補給問題也不容忽視。為了保證補給過程中不受波浪起伏的限制，保證貨物和船舶的安全，使補給船在惡劣海況下也可以對被補給船進行補給，對波浪補償系統(tǒng)的研究日趨重要[1]。 本文提出一種海浪補償與防晃方案，對方案的機理進行了具體的分析與論證。結合所學知識，對美國Sandia

2、國家實驗室關于船用起重機的擺動控制系統(tǒng)進行了分析研究，并根據(jù)該系統(tǒng)的原理，對3D方面的波浪補償系統(tǒng)進行了開發(fā)設計。將精確地擺動控制與升沉補償相結合，設計了一套較為完整的波浪補償系統(tǒng)，證明了該系統(tǒng)在動力方面的可行性和合理性。具體的工作內容包括： (1)引入國外的PCS控制概念，將擺動控制與升沉補償進行結合，設計了一套較為完整的波浪補償系統(tǒng)。該波浪補償系統(tǒng)由機械執(zhí)行系統(tǒng)(卷揚機)、液壓驅動系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)和傳感器檢測系統(tǒng)組成。對

3、這些部分分別進行介紹和分析。 (2)對系統(tǒng)的關鍵部分進行分析與數(shù)學建模。首先對涉及到的坐標系進行了一一的建立和介紹，推導出各個坐標系的關系；然后，對PCS基于方位和速度分別進行建模，推算出船體運動和負載方位及負載速度的關系，進而達到控制目的。最后，對數(shù)字濾波部分的濾波公式進行了詳細的推導，并將行星齒輪部分進行建模。 (3)以一條在建船舶為例，驗證了該系統(tǒng)的可行性與合理性及優(yōu)勢，為后續(xù)的仿真與實物開發(fā)實驗奠定了基礎。根據(jù)船