(1)补偿精度低，滞后较大，且补偿性能不稳定；

(2)只解决了钻头的补偿问题，而没有针对上平台的稳定进行补偿。

半潜式海洋平台由于在海上处于漂浮状态，所以在海上波浪外力的作用下，将产生以下为横摇、纵摇、旋转、横移、纵移和升沉这6个自由度的运动（如图2。2所示）。其中，升沉运动、横摇、纵摇这三个自由度方向上的运动对平台的钻井工作均有影响，而横移、纵移和旋转这三个自由度方向的运动则有动力定位系统控制。因此，理论上，主动波浪补偿系统需要实现对这三个自由度方向上的波浪补偿。然而现有的海洋平台横摇与纵摇的对其的影响相对较小，但升沉运动对平台工作影响最大，所以，本文着重介绍由于风浪作用而产生的升沉落差的补偿。

图2。2平台运动示意图

本文对基于主动波浪补偿的半潜式海洋平台的设计思路是在原有半潜式海洋平台的基础上，将支撑平台的刚性立柱设计成可调式立柱结构，以提高整个系统的可调节性能。主动波浪补偿的半潜式海洋平台主要由上平台、主动波浪补偿系统及下船体构成，上平台通过销轴与液压缸连接，下船体通过刚性立柱与液压缸采用球铰连接，另外主动波浪系统还设计了辅助支撑立柱用于当可调立柱处于维修阶段和风暴自存工况时。由于四杆并联机构会产生奇异解，空间轨迹具有不确定性，所以为了实现使用液压缸进行主动波浪补偿控制，我们采用三立柱结构，即三个液压缸并联。

2。2 半潜式海洋平台的空间自由度计算

在设计主动波浪补偿的半潜式海洋平台时为了便于编写合适的控制算法来控制该并联机构，以达到保持平台稳定的效果，所以应该充分考虑平台的自由度问题，使其成为可控制的平台。对主动波浪补偿的半潜式海洋平台的模型进行简化（如图2。3所示）并对其空间自由度进行计算。文献综述

图2。3 主动波浪补偿的半潜式海洋平台机构简图

空间自由度计算公式为：

              （2—1）

式中  N——机构自由度；

      d——机构阶数；

      n——包括机架在内总杆件数;

g——运动副数；

——第i个运动副的自由度数。

这里，，，，，故可算出改机构的自由度，符合控制要求。

2。3 主动波浪补偿的半潜式海洋平台的总体结构尺寸的确定

在对主动波浪补偿的半潜式海洋平台进行整体的尺寸进行设计时，考虑结构尺寸对海洋平台的影响，同时通过对比国内外半潜式海洋平台结构尺寸，结合本文研究内容，得出主动波浪补偿的半潜式海洋平台结构尺寸。

在设计两个下船体的尺寸和两船体间的距离时，考虑半潜原理对减小平台对波浪的响应的作用以及利用外力相互抑制的原理减小平台的运动。主动波浪补偿的半潜式海洋平台在半潜状态下，将体积较大的下船体下潜到水线面下一定深度，使波浪对平台的作用面积大大减小，故其平台所受波浪的影响也相对的降低了。在设计前期，对平台应用的主要海域海况进行调查，确定其平均的波浪周期。在设计两船体间的距离时，考虑波浪的周期利用外力相互抑制的原理，合理地选择两船体间横向距离以及船体的纵向尺寸，以便使波浪对平台的作用力互相抵消一部分，而使平台运动减小。

在设计平台的整体高度时应考虑平台的气隙性能。气隙(Air gap)指的是在甲板底部和水面之间的垂直间隙。半潜式海洋平台的气隙主要由以下两方面因素影响：一方面是海上的波浪流通过立柱传播到平台甲板下方使得水面出现波浪起伏改变其气隙；另一方面是半潜式海洋平台在外力的作用下将会产生垂向运动，因此会改变平台的气隙。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766- 主动波浪补偿的半潜式海洋平台设计+CAD图纸(4):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_97926.html