[发明专利]一种采矿船波浪补偿装置、补偿系统和补偿方法

说明书

本发明公开了一种采矿船波浪补偿装置，包括：采集机构，与采集机构连接的控制机构，以及与控制机构连接的液压机构；采集包括机构：设置在采矿船上的位移传感器，与采矿船连接的波浪运动采集单元；液压机构包括：复合式液压缸，与复合式液压缸连接的主控制阀和油泵，以及与主控制阀并联的充液阀。通过位移传感器或波浪运动采集单元，实时检测采矿船位移量或预测采矿船运动轨迹，实现主被动复合型波浪补偿，减少海洋采矿船的升沉运动，从而让可以保证采矿船在海浪的无规律影响下也可以稳定运行，提高了补偿的精度。

技术领域

本发明涉及采矿船波浪补偿装置技术领域，尤其涉及一种采矿船波浪补偿装置、补偿系统和补偿方法。

背景技术

由于目前海洋资源的开采非常重要，因此采矿船就变得十分必要，但是为了保证采矿船在作业时候的稳定性，因此波浪补偿系统也十分必要，但是目前市面上对于采矿船波浪补偿系统的设计和改进都基于机械的角度来进行的，而且体积很大，占地面积大。此外，现有的采矿船波浪补偿系统无法实现被动型、主动型波浪补偿系统的配合使用，导致补偿精度较低。

因此，本发明有必要研究一种全新的主被动一体式复合型的波浪补偿系统，并通过算法的改进来进一步提高采矿船波浪补偿系统的精度。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种采矿船波浪补偿装置、补偿系统和补偿方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种采矿船波浪补偿装置，其特征在于，包括：采集机构，与所述采集机构连接的控制机构，以及与所述控制机构连接的液压机构；

所述采集包括机构：设置在所述采矿船上的位移传感器，与所述采矿船连接的波浪运动采集单元；

所述液压机构包括：复合式液压缸，与所述复合式液压缸连接的主控制阀和油泵，以及与所述主控制阀并联的充液阀；

所述复合式液压缸包括：外油缸，设置在所述外油缸内部的活塞杆，以及设置在所述活塞杆内部的内油缸；所述活塞杆的一端设置有一滑轮，所述滑轮通过绳索连接采矿船；

所述外油缸由所述活塞杆的端面分割形成第一油缸和第二油缸；所述主控制阀通过第一管路连接所述内油缸，所述主控制阀通过第二管路连接所述第二油缸；所述第一管路和所述第二管路之间通过缓冲管路连通；所述充液阀设置在第三管路中，所述第三管路的一端连接主泵，另一端连接所述第一油缸。

本发明一个较佳实施例中，所述控制机构为模糊PID控制器。

本发明一个较佳实施例中，所述第一管路与所述第三管路通过连接阀门连接。

本发明一个较佳实施例中，所述缓冲管路中设置有缓冲阀。

本发明一个较佳实施例中，所述充液阀的输入端的所述第三管路并联有一稳压蓄能器，所述所述充液阀的输出端的所述第三管路并联有一补偿蓄能器。

本发明一个较佳实施例中，所述主泵设置有安全阀。

本发明一个较佳实施例中，所述滑轮能够伸张或收缩所述绳索。

本发明提供了一种采矿船波浪补偿装置的补偿系统，应用于上述所述的采矿船波浪补偿装置，所述补偿系统包括模糊PID控制单元；

所述模糊PID控制单元接收所述位移传感器和所述波浪运动采集单元的检测信号；所述模糊PID控制单元向所述液压机构中所述主控制阀、所述充液阀和所述缓冲阀发送控制信号，用于控制所述主控制阀、所述充液阀和所述缓冲阀的启闭或切换。

本发明提供了一种采矿船波浪补偿装置的补偿方法；

当采矿船处于主动补偿模式下，包括以下步骤：A1、根据波浪运动采集单元采集波浪运动数据，利用算法对波浪运动进行分析，确定采矿船波浪补偿的方向或补偿量；