[发明专利]一种主被动式波浪补偿的实验装置

说明书

本发明公开了一种主被动式波浪补偿的实验装置。该主被动式波浪补偿的实验装置，包括波浪模拟平台、安装于波浪模拟平台上的负载吊放系统、与负载吊放系统相连的主被动波浪补偿系统；所述波浪模拟平台包括一固定底座，在固定底座的上方设有一平台，所述固定底座与平台之间通过六自由度模拟液压缸组相连。该主被动式波浪补偿的实验装置，采用六自由度海浪姿态模拟系统设备作为波浪模拟平台，能够对未来时间节拍的平台运动趋势进行预测，从而作出相应补偿措施，主被动波浪补偿实验装置能为波浪补偿预测算法研究和调试提供真实的实验环境。实验装置采用变量泵作为驱动力，增大主被动波浪补偿装置的负载能力。

技术领域：

本发明涉及一种波浪补偿实验装置，尤其是一种主被动式波浪补偿的实验装置。

背景技术：

随着海洋资源的开发利用和海洋开发技术的不断提升，我国海上作业的种类和数量越来越多。与陆地环境不同，海上作业环境恶劣，会受到风、波浪、潮流的影响，使船体产生颠簸，从而使吊装的重物不可避免的产生纵摇、横遥、艏摇，纵荡、横荡、垂荡及其耦合运动，极大地影响海上作业的效率与安全性。为此，在现有的海上作业装备中增加波浪补偿装置来解决上述问题。

目前的升沉补偿装置主要有主动补偿形式、被动补偿形式、主被动补偿形式三类。主动补偿装置的补偿工作需要依靠动力机的能源，如液压缸。在阀控式液压缸补偿系统中，通过实时检测船的运动状态，来控制阀的状态，从而实现液压缸的伸缩。在泵控式液压缸补偿系统中，通过伺服电机带动双向变量泵来实现液压缸的伸缩。被动补偿装置是一种依靠波浪的升举力和船身自身的重力控制液压缸中活塞的移动，从而压缩和释放蓄能器中的气体来补偿重物的升沉位移。主被动补偿装置是主动补偿装置与被动补偿装置的结合，然而目前对主被动补偿装置的研究还较少，为了充分对主被动式波浪补偿装置进行设计优化，开发出具有波浪预测、张力补偿、速度补偿、位移补偿的控制算法，推进国产升沉补偿器的产品化，现在亟需一种主被动式波浪补偿实验装置来为波浪补偿控制算法和调试提供实验环境。

发明内容：

本发明提供了一种方便研究波浪预测、张力补偿、速度补偿和位移补偿的控制算法、方便对主被动式波浪补偿装置进行设计优化、推进升沉补偿装置产品化的主被动式波浪补偿的实验装置，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种主被动式波浪补偿的实验装置，包括波浪模拟平台、安装于波浪模拟平台上的负载吊放系统、与负载吊放系统相连的主被动波浪补偿系统；所述波浪模拟平台包括一固定底座，在固定底座的上方设有一平台，所述固定底座与平台之间通过六自由度模拟液压缸组相连；

所述主被动波浪补偿系统包括补偿执行单元、检测所述平台和负载吊放系统工作状态的位姿检测单元、分析位姿检测单元发来信号并向补偿执行单元发送指令的控制器、驱动补偿执行单元的液压补供油单元和蓄能单元；

所述负载吊放系统包括固定于平台顶部的绞车、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮以及固定于补偿执行单元顶部的动滑轮，自绞车放出的缆绳依次经第一定滑轮的顶部、动滑轮的顶部、第二定滑轮的底部、第三定滑轮的顶部后在缆绳末端悬挂有一负载；

所述补偿执行单元包括缸体固定于平台顶部的第一补偿液压缸、第二补偿液压缸和第三补偿液压缸，所述第一补偿液压缸和第二补偿液压缸为单作用液压缸，第三补偿液压缸为双作用液压缸，第一补偿液压缸、第二补偿液压缸和第三补偿液压缸的活塞杆自由端均与动滑轮的安装座相连；