船用起貨機(jī)波浪補(bǔ)償研究.pdf

1、隨著我國(guó)綜合國(guó)力的強(qiáng)大和海洋開(kāi)發(fā)的日益增多，海上作業(yè)日趨頻繁，對(duì)鉆井平臺(tái)等深海作業(yè)的人員和設(shè)備的補(bǔ)給也越來(lái)越重要。而且，隨著我國(guó)海軍力量的強(qiáng)大，海上補(bǔ)給對(duì)海軍部隊(duì)的按時(shí)補(bǔ)給問(wèn)題也不容忽視。為了保證補(bǔ)給過(guò)程中不受波浪起伏的限制，保證貨物和船舶的安全，使補(bǔ)給船在惡劣海況下也可以對(duì)被補(bǔ)給船進(jìn)行補(bǔ)給，對(duì)波浪補(bǔ)償系統(tǒng)的研究日趨重要[1]。 本文提出一種海浪補(bǔ)償與防晃方案，對(duì)方案的機(jī)理進(jìn)行了具體的分析與論證。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)美國(guó)Sandia

2、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室關(guān)于船用起重機(jī)的擺動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究，并根據(jù)該系統(tǒng)的原理，對(duì)3D方面的波浪補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。將精確地?cái)[動(dòng)控制與升沉補(bǔ)償相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套較為完整的波浪補(bǔ)償系統(tǒng)，證明了該系統(tǒng)在動(dòng)力方面的可行性和合理性。具體的工作內(nèi)容包括： (1)引入國(guó)外的PCS控制概念，將擺動(dòng)控制與升沉補(bǔ)償進(jìn)行結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套較為完整的波浪補(bǔ)償系統(tǒng)。該波浪補(bǔ)償系統(tǒng)由機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)(卷?yè)P(yáng)機(jī))、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和傳感器檢測(cè)系統(tǒng)組成。對(duì)

3、這些部分分別進(jìn)行介紹和分析。 (2)對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分進(jìn)行分析與數(shù)學(xué)建模。首先對(duì)涉及到的坐標(biāo)系進(jìn)行了一一的建立和介紹，推導(dǎo)出各個(gè)坐標(biāo)系的關(guān)系；然后，對(duì)PCS基于方位和速度分別進(jìn)行建模，推算出船體運(yùn)動(dòng)和負(fù)載方位及負(fù)載速度的關(guān)系，進(jìn)而達(dá)到控制目的。最后，對(duì)數(shù)字濾波部分的濾波公式進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)，并將行星齒輪部分進(jìn)行建模。 (3)以一條在建船舶為例，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性與合理性及優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)的仿真與實(shí)物開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)船