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原文传递船用起货机波浪补偿研究

论文题名：	船用起货机波浪补偿研究
关键词：	起货机;波浪补偿;差动行星齿轮;数学建模;补偿系统
摘要：	随着我国综合国力的强大和海洋开发的日益增多，海上作业日趋频繁，对钻井平台等深海作业的人员和设备的补给也越来越重要。而且，随着我国海军力量的强大，海上补给对海军部队的按时补给问题也不容忽视。为了保证补给过程中不受波浪起伏的限制，保证货物和船舶的安全，使补给船在恶劣海况下也可以对被补给船进行补给，对波浪补偿系统的研究日趋重要[1]。本文提出一种海浪补偿与防晃方案，对方案的机理进行了具体的分析与论证。结合所学知识，对美国Sandia国家实验室关于船用起重机的摆动控制系统进行了分析研究，并根据该系统的原理，对3D方面的波浪补偿系统进行了开发设计。将精确地摆动控制与升沉补偿相结合，设计了一套较为完整的波浪补偿系统，证明了该系统在动力方面的可行性和合理性。具体的工作内容包括： (1)引入国外的PCS控制概念，将摆动控制与升沉补偿进行结合，设计了一套较为完整的波浪补偿系统。该波浪补偿系统由机械执行系统(卷扬机)、液压驱动系统、计算机控制系统和传感器检测系统组成。对这些部分分别进行介绍和分析。 (2)对系统的关键部分进行分析与数学建模。首先对涉及到的坐标系进行了一一的建立和介绍，推导出各个坐标系的关系；然后，对PCS基于方位和速度分别进行建模，推算出船体运动和负载方位及负载速度的关系，进而达到控制目的。最后，对数字滤波部分的滤波公式进行了详细的推导，并将行星齿轮部分进行建模。 (3)以一条在建船舶为例，验证了该系统的可行性与合理性及优势，为后续的仿真与实物开发实验奠定了基础。根据船厂提供的技术资料，对普通起重机加装波浪补偿系统所需的功率进行了计算，证明普通起重机加装波浪补偿系统在动力方面的可行性。
作者：	刘春阳
专业：	轮机工程
导师：	陈海泉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文