摘要：海上作业时母船或平台受到海浪影响会产生大幅升沉运动,影响作业安全与工作效率,升沉补偿装置可以极大地改善海上工作环境。针对升沉补偿装置的研究和学生实验的教学需要,该文设计了一种升沉补偿系统实验平台,采用六自由度平台模拟真实的海上船只升沉运动,采用液压系统模拟负载在海上的受力情况,从而可以真实地反映海上工作情况。将主动控制系统、被动控制系统、半主动控制系统集成到升沉补偿系统中,可以清楚地对比不同控制方式各自的优势和不足,使学生更加深入地了解升沉补偿装置的控制机理,尝试更加复杂的控制算法来实现更优秀的补偿效果,激发学生的学习兴趣,进而提高实验教学效果。

摘要："海马"号4,500m级无人遥控潜水器(ROV)是国家"863计划"重点项目"4,500m级深海作业系统"的主要研究成果,是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4,500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。在工作过程中,为防止母船在波浪作用下产生升沉运动通过主脐带传递到吊放的ROV等水下设备,研制一套升沉补偿系统以减小升沉耦合运动传导、吸收加速度动力、减少脐带松弛,以改善ROV运动控制条件、防止脐带缆破坏、提高系统作业安全性。本文参考了国内外升沉补偿系统的设计方案并进行了比较,介绍了所设计的被动式升沉补偿器的主要组成部分,通过建立模型、分析计算、以及实验的方式对升沉补偿系统进行了力学特性研究。

摘要：应用机械系统动力学分析软件ADAMS,建立了深海采矿装置升沉补偿系统的虚拟样机;并根据设计要求对样机进行了仿真检验,结合对仿真结果进行的进一步分析研究。为升沉补偿系统的设计、制造及开采(试验)作业提供了理论依据和主要参数。

摘要：随着深海油气资源开发技术的发展,浮式平台钻柱升沉补偿系统的研究不断取得新的突破。该技术通过有效提升海洋油气的开发效率,还能实现深海装备设计的全面创新。本文主要针对深海浮式平台钻柱升沉补偿系统的设计进行分析,并提出了相应的优化措施。

摘要：初步设计海洋采矿装置升沉补偿系统的模糊控制系统。与传统方法相比 ,此系统能对海浪产生的随机干扰进行控制并通过仿真试验 。

摘要：针对近海域、适用于浪高±1.5 m、小吨位的小型综合地质勘察船,需要一种具备模块化设计、布置灵活、钻探系统移植方便、对船舶的适配性好等特点的空气动力站。为此,作者对其关键设备—升沉补偿的高压气源系统进行了研究设计。该系统是一种紧凑型、集装箱装载、高防护等级,并集成了空气控制阀组的空气动力站,已完成了厂内充排气试验、高压试验、升沉补偿流程动作试验。试验结果表明,相关参数满足了设计的需求。通过对15 t钻柱升沉补偿空气动力站的研究,为我国小型勘探船在近海进行钻探、勘察、取样等作业提供了更多的窗口时间选择,加快了升沉补偿系统国产化研究的步伐,为后续研究提供了一定的借鉴作用。

摘要：针对深海采矿系统中扬矿管的纵向振动问题,运用线性二次型最优控制理论的主动控制方法进行研究。建立海洋环境下扬矿管的纵向运动方程,推导得到LQG(linear quadratic gauss)最优控制状态方程,并应用MATLAB编制模拟分析程序,仿真计算泵与中间舱的纵向振动时间历程和升沉补偿装置所需提供的控制力。结果表明,升沉补偿装置能有效实现扬矿管的纵向振动抑制,减少幅度高达75%,所需控制力符合1 000 m海试采矿系统方案的设计要求。

摘要：传统的系统辨识算法使用机理分析建模法或者线性系统辨识方法对系统进行建模,由于系统普遍存在非线性特性和时变特性,效果不是很理想。Hammerstein辨识算法将系统分为静态线性部分和动态非线性部分进行模型辨识,较好地解决了非线性问题,提高了辨识精度。但该方法对具有强时变性的非线性系统的控制效果下降。针对涉及的非线性强时变系统-水下机器人升沉补偿系统,该算法的模型辨识精度不理想。在Hammerstein算法的基础上做了改进,提出一种基于Hammerstein非线性自适应模型辨识算法,设计模糊控制模块对更新算法中的遗忘因子实现自适应在线校正,使模型更好地跟踪实际系统。通过在水下机器人升沉补偿系统平台上的实验表明,该算法对非线性时变系统有更稳定、精确的控制效果。

摘要：In order to validate the simulation model and develop heave compensation control strategy,heave compensation model tests were *** model test installation includes themining ship motion simulator,the heave compensation system,the lifting pipe simulator,the buffer simulator and the water *** tests ofmining ship motion simulator show that it is able to perform under the predetermined attitude path smoothly and can meet the requirements of themining ship *** heave compensation effect is more than 60% under random wave and the goal is set to be 50%.The model test results indicate that this heave compensation system is effective and feasible.