三自由度波浪補償裝置平臺系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著我國綜合國力的增強，我國逐漸加大了對海洋資源的開發(fā)力度。海上作業(yè)船受波浪沖擊導致起吊作業(yè)停滯不前時常發(fā)生，這已成為海上起吊工作不容忽視的問題。為了能夠降低海浪起伏對海上起吊工作的影響，使海上起吊工作在惡劣海況下也可以順利進行，加強對波浪補償系統(tǒng)的研究顯得格外重要。
　　本文首先以大連海事大學的“育鯤”號為研究對象，探索其在我國沿海區(qū)域六級海況下橫搖、縱搖及及升沉運動的三自由度運動，并基于Matlab仿真軟件，繪制出六級海況下船

2、舶的橫搖、縱搖角度以及升沉運動的位移歷時曲線。其次，本文以仿真得到的最大橫搖、縱搖角度和升沉位移作為波浪補償裝置平臺運動的技術(shù)參數(shù)，設(shè)計出波浪補償裝置平臺的總體技術(shù)方案，并完成了波浪補償裝置平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時運用空間自由度公式驗證了裝置的自由度，完成裝置平臺的運動學正反解分析。再次，利用Solidworks建模軟件繪制平臺結(jié)構(gòu)，簡化不影響分析結(jié)果的部件，將模型導入到Adams軟件中，對波浪補償裝置平臺進行運動學和動力學仿真，并對運動學

3、和動力學仿真結(jié)果加以分析，在此基礎(chǔ)上完成了平臺尺寸參數(shù)優(yōu)化，為快速、準確地制作物理樣機奠定理論基礎(chǔ)。
　　最后，本文以閥控非對稱缸為致動器，建立控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)數(shù)學表達式，對開環(huán)控制系統(tǒng)的頻域特性與幅域特性做簡單分析。由于在系統(tǒng)回路中伺服閥受開環(huán)增益的影響較大，本文分別在不同增益參數(shù)情況下進行了仿真，并根據(jù)仿真結(jié)果，利用遺傳算法優(yōu)化對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化：在控制回路中添加簡單的PID控制器，基于Amesim軟件中的Design Ex