波浪補(bǔ)償平臺測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、21世紀(jì)是人類全面開發(fā)利用海洋礦產(chǎn)資源和護(hù)衛(wèi)海洋生態(tài)環(huán)境的新世紀(jì)，豐碩的海洋礦產(chǎn)資源已經(jīng)成為世界各國能源探索與利用的重點(diǎn)對象。由于受到風(fēng)浪的影響，在海里作業(yè)的船舶會產(chǎn)生無規(guī)律的搖擺運(yùn)動，這必然會影響船舶及船載設(shè)備的運(yùn)行安全，甚至?xí)l(fā)生事故。為了解決此類問題，本文設(shè)計(jì)了一套主動波浪補(bǔ)償平臺，該平臺可以對船舶的橫搖（poll）、縱搖（pitch）和升沉（heave）進(jìn)行有效補(bǔ)償，能夠提高船舶及船載設(shè)備的安全，提高船舶及船載設(shè)備的工作效率。<

2、br>　　為便于實(shí)驗(yàn)研究，本文搭建了一套波浪補(bǔ)償綜合實(shí)驗(yàn)平臺。以波浪補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)平臺為實(shí)驗(yàn)對象，對主動波浪補(bǔ)償平臺及其控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，最后利用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證主動波浪補(bǔ)償平臺的有效性。
　　首先，依據(jù)主動波浪補(bǔ)償平臺的補(bǔ)償規(guī)則，本文設(shè)計(jì)搭建一套波浪補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)平臺。以波浪補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)平臺為本論文的研究對象，對主動波浪補(bǔ)償平臺的運(yùn)動學(xué)進(jìn)行介紹。
　　然后，本文以主動波浪補(bǔ)償平臺的各組成元件為研究對象，根據(jù)其各元件的詳盡技術(shù)參數(shù)對其單通

3、道的位置閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。本文依據(jù)其各元件的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)，創(chuàng)建多個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，并通過Simulink仿真軟件對其單通道的位置閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。其中，在對其單通道的位置閉環(huán)的Simulink仿真分析過程中，本文采用兩種不同的控制算法：①常規(guī)PID控制算法；②前饋PID控制算法。在兩種不同的控制算法的控制作用下，其單通道的跟蹤效果及跟蹤誤差有相當(dāng)?shù)牟顒e，通過對比證實(shí)前饋PID控制算法的有效性。
　　最后，本文以波浪補(bǔ)償

4、實(shí)驗(yàn)平臺為實(shí)驗(yàn)材料，對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在本論文中，實(shí)驗(yàn)分為兩部分：①單通道位置閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究；②主動波浪補(bǔ)償平臺的有效性實(shí)驗(yàn)研究。在單通道位置閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究中，本論文采用兩種不同的控制算法對1號驅(qū)動桿實(shí)施控制：①常規(guī)PID控制算法；②前饋PID控制算法。通過對比主動波浪補(bǔ)償平臺1號驅(qū)動桿的理論值與實(shí)際值的跟蹤效果，證實(shí)前饋PID控制算法的有效性；在主動波浪補(bǔ)償平臺的有效性實(shí)驗(yàn)研究中，本文利用波浪補(bǔ)償平臺對船舶的橫搖運(yùn)動、縱搖