一种主动升沉波浪补偿控制系统研究

随着现代海洋资源的开发,各种带波浪补偿功能的离岸起重机大量应用于海上补给、海洋钻井、深海探测与设备安装等领域。通过设计一种基于船体升沉运动的历史数据,对船体升沉运动进行极短周期的预报,然后基于该预报结果,将钢丝绳弹性与系统阻尼等因素纳入考虑范围,设计前馈反馈复合控制算法,通过仿真验证了该设计方案能够实现对负载运动的主动补偿。     

二次调节波浪升沉补偿液压系统设计

为实现二次调节技术在波浪升沉补偿起重机的应用,分析二次调节升沉补偿原理,提出一种液压系统关键参数设计计算方法,并根据该方法设计出波浪升沉补偿起重机工程样机,样机试验结果表明,针对陆上模拟波浪升沉信号输入,最大位置补偿精度偏差小于10%;相同补偿波浪升沉参数下,负载增加会导致位置补偿精度下降。     

船用起重机主动式升沉补偿控制的研究

对海上作业的船舶运动和起重机升沉运动进行分析、建模,从速度补偿和位移补偿两个方面分析了船舶起重机主动式升沉波浪补偿控制的原理。     

深海采矿双波浪补偿系统自适应跟踪控制

为满足深海采矿过程中管道的快速自动对接要求,设计了一种能够同时进行布放回收和升沉补偿的双波浪液压补偿系统.基于波波夫超稳定理论,设计了上波浪补偿的自适应跟踪控制律.仿真实验结果表明,上波浪补偿系统能够在自适应跟踪控制律作用下,迅速跟踪下波浪补偿系统的升沉运动,其跟踪精度能够满足同步对接要求.     

主动波浪补偿平台及其试验系统的设计与仿真

补给船在海里工作时受到风浪的影响会发生横摇、纵摇和升沉,这严重影响了工作的平稳性和有效性。为了对补给船的横摇、纵摇和升沉进行补偿,设计了一种基于微惯导传感器的新型主动波浪补偿装置,提出了一种简单准确的波浪补偿值的求解方法,并搭建了六自由度并联主动波浪补偿平台试验系统,最后通过实验仿真验证了该主动波浪补偿装置的实用性和有效性。     

波浪补偿起重机基座加强结构优化设计

采用有限元法对某船波浪补偿起重机基座下两类结构加强形式在多种工况下分别进行计算,得出波浪补偿起重机基座和甲板加强结构的应力,并对计算结果进行了对比分析,给出结构加强和改进意见。     

用三元超声定位检测检测两船的相对升沉速度方法

本文基于超声波测距原理和多元超声定位方法,通过设计声信标和速度检测的软硬件方案,在两船并靠利用起重机进行物资补给时对两船的相对升沉速度进行测量,解决了主动式波浪补偿技术中相对运动检测的难题。     

海马号ROV升沉补偿系统张力与压力特性研究

"海马"号4,500m级无人遥控潜水器(ROV)是国家"863计划"重点项目"4,500m级深海作业系统"的主要研究成果,是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4,500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。在工作过程中,为防止母船在波浪作用下产生升沉运动通过主脐带传递到吊放的ROV等水下设备,研制一套升沉补偿系统以减小升沉耦合运动传导、吸收加速度动力、减少脐带松弛,以改善ROV运动控制条件、防止脐带缆破坏、提高系统作业安全性。本文参考了国内外升沉补偿系统的设计方案并进行了比较,介绍了所设计的被动式升沉补偿器的主要组成部分,通过建立模型、分析计算、以及实验的方式对升沉补偿系统进行了力学特性研究。     

主动波浪补偿起重机控制系统设计

为实现用于船—船并靠补给起重机的主动波浪补偿功能,文章提出了一种基于双船动态姿态测量的控制方法,并根据该方法设计了控制系统应用于50 t主动波浪补偿起重机。经过工厂试验和海事试验验证,起重机的补偿精度达到了95%。     

基于AMESim和Simulink的主动升沉补偿系统仿真分析

通过AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法建立二次调节主动升沉补偿系统的仿真模型，模型加入了时变和非线性因素的影响，能较为真实地反映实际主动升沉补偿系统特性和实现各种控制策略。研究结果表明：采用具有双前馈补偿的串级PID闭环控制，提高了系统的升沉补偿精度；变量机构与二次元件斜盘配合的间隙等非线性因素会降低系统补偿精度；绞车的非线性摩擦力矩对补偿精度的影响较小。     

并联式主被动升沉补偿系统的非线性分析与仿真

海上平台吊放重物过程中,需要升沉补偿装置进行辅助作业。本文设计一种基于并联液压缸的主被动一体式升沉补偿系统,描述该系统的工作原理与特点。为建立准确的数学模型,对该系统进行详细的运动学和动力学分析,分析过程中充分考虑液压系统的非线性因素。在此基础上,利用Simulink,建立该系统的非线性仿真模型。仿真结果表明,该升沉补偿系统对波浪升沉运动具有良好的补偿效果,所设计的基于并联液压缸的升沉补偿系统对辅助海上作业具有良好作用。     

新型升沉补偿试验系统的仿真设计

为能更准确地对波浪升沉补偿系统进行研究,设计一种基于数字液压技术的新型试验系统,采用Stewart平台结构模拟船舶的六自由度运动,以数字液压缸作为驱动器对重物升沉进行补偿。在LabVIEW仿真环境下运用广义预测与PID控制策略,实现了对升沉补偿试验系统的设计。结果表明,该系统仿真相似度高,方便取得各种工况下的试验数据。     

基于Modelica的主动波浪补偿起重机建模与仿真

为研究主动波浪补偿起重机的动态特性和起吊重物质量等关键参数对主动波浪补偿起重机性能的影响,采用多领域统一建模语言Modelica,在MWorks仿真软件中构建二次马达、恒压变量泵、蓄能器、溢流阀和钢丝绳等模型,以构造出完整的主动波浪补偿起重机模型.对该模型进行仿真分析,结果表明:当起吊重物的质量为20t～160t时,主动波浪补偿起重机的控制效果较好;当起吊重物的质量达到200 t时,重物的补偿位移控制效果相对较差;通过调整PID控制参数可提高起重机起吊重物的质量.     

起重机防运动的新方案

为适应海洋工业开发的需要,研究了一种新的运动补偿方案。该方案是广泛研究试验的结果,据称它罗列了所有一般起重机设计的优点。最先被选用来实施这一方案的,是装有基座和可伸缩关节式吊臂的起重机。这种新式起     

深海勘探吊放绞车试验台设计与强度分析

为了实现深海勘探用吊放绞车承载能力、主动升沉补偿能力、制动能力以及关键部件滑轮和缆索的承载能力测试,设计了一种基于塔式配重和液压驱动的组合型绞车试验台。针对试验台塔架的几何结构,分析了其在试验过程中绞车突然制动所承受的冲击载荷,以及塔架的约束情况。基于ANSYS有限元软件,利用梁、壳单元建立塔架有限元模型,对该塔架进行了静态分析,得到了各关键部位的应力、应变分布规律,提出了主要结构设计改进方案。建立的塔架有限元模型以及计算结果能为同类塔架的设计和优化提供理论依据。     

大型抓斗式挖泥船起重机基座支撑结构强度及建造要点分析

针对现场工程技术条件对抓斗式挖泥船起重机基座支撑结构的结构强度的高要求,以60 m3抓斗式挖泥船中700 t起重机为例,运用有限元软件对其基座支撑结构进行有限元分析,对该结构设计、制造、检验中的相关问题结合有限元分析结果进行讨论,总结出该结构的设计、制造、检验要点,提出相关建议。     

振华重工研发国内首个深海下主动波浪补偿起重机

<正>近日,振华重工自主研发了国内首个30 t深海下主动波浪补偿甲板起重机,并成功申请3项国家专利,填补了国内在该领域的研发空白,打破了国外的技术垄断。该系统可广泛应用于水下600 m以内的海上补给、海洋钻井、有缆海底机器人安装作业、深海探测等。受波浪起伏影响,工程船在海上作业时会随着波浪晃动,船体晃动则直接导致水下起重机的吊钩不稳,增加海上作业困难,影响水下的安装作业。具备波浪补偿功能的起重装备可以很好地解决这类问题,     

浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性评价方法

为准确评估浮式钻井船钻柱升沉补偿系统的可靠性,保障钻井船安全高效作业,综合运用AHP法、灰关联分析法和模糊理论,研究浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性评价方法。根据浮式钻井船钻柱升沉补偿系统的作业特点和功能要求,建立浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性综合评价指标体系;为更准确地获得各评价指标的权重,在统筹考虑主观赋权法和客观赋权法的优缺点的基础上,综合运用AHP和灰关联度法,确定各评价指标的综合权重;基于模糊综合评价理论,构建一种浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性综合评价方法。应用结果表明：该评价法原理简单,使用方便,为科学评价钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性提供了一种新的有价值的参考。     

基于节流方法的被动式吊机升沉补偿系统设计

设计一种基于蓄能器和液压缸的被动式船舶吊机升沉补偿系统,为了提高系统补偿率,对其进行动力学分析和性能指标分析,提出一种基于节流阀的改进方案,即在液压管路中加入节流阀,通过改变节流阀通径和个数,调整系统阻尼比至合适值,从而提高系统补偿率。改进前后的系统仿真对比结果表明:基于节流阀改进方案的被动式升沉补偿系统具有更好的补偿效果。     

升沉补偿系统应用于沉船抬撬打捞设计与实施

将被动式深沉补偿系统应用到沉船抬撬打捞方法当中,能够有效地降低施工过程中由于风浪流对抬浮驳船的作用造成的动态载荷,从而有效地控制所有抬吊索具处于安全载荷以内,不至于发生索具断裂现象而造成灾难性的后果。本文以采用加入了深沉补偿系统的沉船抬撬法而成功完成世越号沉船的打捞作为案例,对升沉补偿系统如何应用于沉船抬撬打捞中,如何进行升沉补偿系统的静态性能计算,如何实验测试升沉补偿系统的动态响应能力以及在实际抬撬作业当中升沉补偿系统的实施要点均做了详细的阐述。