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。 言在海洋环境中执行运输作业离不开船用起重机，它主要用于运输转移舰船间的货物、海上物资的补给等任务。我国海洋经济在由浅海向深海的发展过程中，深海工程起重机的需求会日益增多。在海洋环境中，船舶受到洋流、海风和海浪的作用，便会产生升沉、纵倾和横倾方向的运动。船用起重机在起吊作业过程中，由于船舶的晃动,被吊重物也会随着晃动，这会威胁到作业的安全。在波浪的影响下,海上航行的船舶会产生如图1所示的升沉、横荡、纵荡、横倾、纵倾和偏航六个自由度，其中升沉升沉补偿控制的研究-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机、纵倾和横倾对船舶的影响最大，要减少自由度方向运动对起重机起吊作业的影响，必须采用一种具备对由海浪引起的船舶运动姿态进行检测和控制的具有升沉补偿控制功收稿日期：2015-12-23基金项目：湖北省教育厅科研项目（B20128507）作者简介：祝福(1970-)，男，硕士，副教授。研究方向：电气自动化及控制工程。能的波浪补偿装置。图1船舶六自由度运动模式示意图1海上作业船用起重机的建模1.1对船舶运动的进行假设分析在海上由于受到海浪、洋流的影响，航行的船舶因此会摇摆晃动，对起重机的工作产生影响的因素很多也很复杂，要确立船舶和流体之间准确的关系式尤为困难。大量的试验研究表明，运用切片理论得到的船舶运动方程与实际情况基本接近。因此，本文对船舶所受外力(力矩)依据切DOI假设船舶在作业时的升沉方向的运动速度是VA，起重机钢索的收放速度是Vs，本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 重物在有补偿和无补偿时，相对于接受船的速度分别是'MV、VM，如下图所示。当作业船无补偿时：(5)MSAV=V+V当作业船有补偿时：'6MSV=V()设作业船的补偿速度为CV，补偿后重物速度为'MV，加入速度补偿后重物速度为：'(7)MSACV=V+V+VvSvMvA图2主动式升沉补偿速度补偿原理示意图根据式(6)和(7)，可推出补偿速度与船舶姿态跟随运动的关系式：(8)CAV=V图3所示为主动式升沉补偿速度控制系统原理框图，图中，通过前馈与负反馈复合控制的方式实现了速度的补偿，干扰信号的检测是由传感器完成的。通过负反馈可以实现运动姿态的控制，而且控制的精度也高，海浪对船舶姿态运动的扰动信号可以通过扰动前馈控制产生控制作用，从而补偿了扰动信号对被控制量的影响，所以整个控制系统既能满足了快速响应的性能要求，又能有效抑制外部的干扰。2.2位移补偿基本原理分析位移补偿采用对作业船升沉方向位移信号进行补偿的策略，通过控制重物收放的位移，使重物能够准确达到规定的位置，重物的升沉相对位移为零是补偿控制系统的理想结果。当一个较大的升沉扰动信号作用于重物而使其远离平衡点时，通过补偿装置重物应能回到平衡点，并且响应速度很快。要想重物能以较快的速度回到平衡点，就要保证系统具有足够的力矩。v'vcvivo图3主动补偿控制系统原理框图图4位移补偿系统组成图4为基于位移的波浪补偿控制系统构成图，它是由控制、传感器检测、机械执行(卷扬机)和液压驱动四个系统构成的。通过拉伸或压缩活塞杆来改变吊点的绝对位移，当卷扬机以某个速度拉?升沉补偿控制的研究-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/