5。2。4 控制系统仿真 30

第六章 结论 32

致谢 33

参考文献 34

第一章 绪论

1。1 波浪补偿系统的研究意义

现如今中国造船总量已经连续十三年位居世界第三，并且在去年的时 候首次接单超越了日本。但是与此同时的我国船舶配套率却一直在下降， 船舶海洋工程装备是国家加大力度去发展的 16 项重大技术装备之一，这项 技术的发展对我国船舶制造业来说是一份新兴产业，也是国民经济新的增 长点。随着对海洋资源的不断开采和研究， 在海上探索的时间日益增加， 海洋物资起吊放置、遭遇海难船只的打捞和遇难人员抢救等工作逐渐增多， 能够保障安全作业的海洋救助机构就显得尤为重要了。现今我国的主动式 波浪补偿型海洋平台吊机的研制才处于雏儿状态。所以波浪补偿及其定位 是海洋工程装备发展中的一项关键技术， 具有很强的发展趋势，符合国家 产业政策发展的方向，对建立我国在国际上的形象具有深刻的意义。

目前来说我国的主动式波浪补偿型海洋平台吊机的发展时间较短，系 统的制造及其设计基本上没有，这是阻碍我国海洋工程装备快速发展的原 因之一。现在我国船用大吨位的海洋平台的吊机主要还是进口德国 NMF，奥 地利 LIEBHERR、挪威 TTS 及瑞典 MacGREGOR 这几家外国公司出产的产品。 为了打破国外对此技术的垄断，依靠着对该技术的引进和创新，通过深入 的研究和开发来创新体系，进行波浪补偿型海洋平台吊机系统的核心技术 攻关，完成波浪补偿型海洋平台吊机技术的研发，实现波浪补偿型海洋平 台吊机系统的产业化。文献综述

在十九世纪末时期，海上的补给技术就已经诞生了，国外在海上波浪 补偿方法这一方面投入了大量的精力，进行了非常多的研究，从一开始的 只有单一补给，到后来的综合补给， 经历了多次的重大改造，而补给装备 的海浪补偿技术当时还是比较成熟的。一开始时候的主动式波浪补偿控制 主要选用的是卡尔曼滤波的方法，能够比较及时的反映出海上船舶运动的 实时状态，但是也有一个缺点，就是这种方法对模型的要求要非常准确， 稍微出现一点落差，会影响预报的结果，并且卡尔曼滤波的计算非常复杂， 不适合在线应用，由于这种局限性， 这种卡尔曼滤波方法在主动式波浪补偿有很多的限制。在 1992 年的时候，D。G。Lainiotis 等就提出了采用 ALF 的方法和神经网络估计器来展现出船舶的运动状态，这种方法要比卡尔曼 的方法效果更好。为了能够进行主动式波浪补偿，必须要有非常高精度的 测量船舶姿态运动的运动参数，因此 John M。 Godhavn 在 2000 年的时候分 析了采用 GPS RTK 和船舶运动高精度的加速度传感器来检测的船舶姿态运 动估计，为主动式波浪补偿系统中预测船舶的运动带来了新的思想，为了 提高传感器的检测的准确性和性能，应用了检测信号离线的方法。2002 年， Sveien I。Sagatun 首次采用了前馈补偿的阻抗控制方法，并将这种方法应 用在海上船舶起重机的补偿研究中， 由此实现了波浪补偿的主动控制。在 2003 年的时候，Lonnie J。Love 针对军船上机械操作设备控制中的波浪补 偿问题，制定出了要反复学习怎么去控制的方法，这种方法只有当海浪环 境比较好的情况下能够得到控制。然而在现实中，波浪反复无常，无规律 可循，在这种场景下，控制精度大大降低。然后又有了另外一种方式，就 是利用倾角计和加速度传感器测量船舶运行轨迹和姿态，利用对位置和力 度的有效控制，大大提高测量时的精度，减小外部不确定因素对设备的干 扰。论文网