摘要波浪补偿平台是可以模拟海上作业舰艇、船只在波浪中摇摆移动并对其进 行主动式补偿的一种设备。本课题中研究的波浪补偿平台实际上是一种六自由度 并联平台，它可以模拟完成船只在波浪中的横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和垂 荡这六个自由度的运动。该平台能够有效地消除海上作业平台随波浪起伏而产生 的不规律的位姿变化，减少因此而带来的许多不必要的损失。

本课题研究的六自由度平台结合了机、电、液和控制等方面的知识。在此对 平台的机械结构设计、建模方面不多做介绍。本文主要完成液压系统的设计，控 制系统的设计并且对其中关键硬件进行选型，利用 Moog 控制器自带软件 MACS 进行控制程序以及可视化界面的编制。83583

毕业论文关键词：波浪补偿；六自由度；MACS

Abstract The wave compensation platform is a kind of equipment which cansimulate the ship in the sea,and this equipment can swing and move in the wave。In actually,the wave compensation platform is a kind of six degrees of freedom parallel platform。It can simulate the motion of six degrees of freedom of a ship in waves,including the surging,swaying,heaving,rolling

pitching and yawing。This platform can effectively eliminate the irregular position and orientation of the offshore platform with the wave,and reduce the unnecessary loss。

The six degrees of freedom platform studied in this paper combines the knowledge of mechanical,electrical,hydraulic and control。I do not introduce much about the mechanical structure design and modeling in this paper。This paper mainly completes the design of hydraulic system and the control system,then select the key components in the control system。After that ,using Moog Serve Controller’s own software MACS to write the control program and the visual interface。

Keywords:wave compensation；six DOF；MACS

目 录

第一章 绪论 1

1。1 选题的背景与意义 1

1。2 并联机构研究的概述 1

1。2。1 并联机构的发展和特点 1

1。2。2 并联机构国内外发展现状 3

1。3 液压伺服系统概述 3

1。4 本文主要研究内容 4

1。4。1 液压系统的设计 4

1。4。2 控制方案的设计及主要硬件选型 5

1。4。3 控制程序的编制 5

第二章 波浪补偿平台系统总体设计 6

2。1 波浪补偿平台的模型建立 6

2。2 波浪补偿平台的驱动方案 7

2。3 波浪补偿平台的控制系统方案 7

第三章 波浪补偿平台液压系统设计 8

3。1 液压伺服控制的特点 9

3。2 液压伺服系统原理 9

3。3 液压系统原理图 10

第四章 波浪补偿平台运动学分析及数学模型 12

4。1 波浪补偿平台坐标系建立 12

4。2 波浪补偿平台运动学分析 12

4。2。1 波浪补偿平台位置反解 13

4。2。2 波浪补偿平台速度反解