[發明專利]具有三自由度主動波浪補償功能的吊機裝置及補償方法

有效

• 申請號: 201610113746.2
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105621275B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 王佳;盧道華;高文超
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B66C23/53
• 分類號: B66C23/53
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種具有三自由度主動波浪補償功能的吊機裝置，包含下方的穩定平臺和上方的吊機，其特征是：穩定平臺最下方是圓形靜平臺（1），圓形靜平臺（1）的正上方是圓形動平臺（6），圓形靜平臺（1）和圓形動平臺（6）之間連接沿圓周方向均勻布置的三個伺服缸，每個伺服缸上各裝有一個線位移傳感器，每個伺服缸的下端分別通過一個第一萬向節（2）與圓形靜平臺（1）相連，每個伺服缸上端分別通過一個第二萬向節（5）與圓形動平臺（6）相連；吊機最下方是與圓形動平臺（6）固聯的立柱（7），立柱（7）上端通過銷軸與吊臂（8）的旋轉端連接，立柱（7）與吊臂（8）中間段之間連接支撐伺服缸（12），吊臂（8）的旋轉端固定設有液壓馬達（10），液壓馬達（10）上設置角位移傳感器（9），鋼絲繩（11）的一端與液壓馬達（10）連接，另一端跨過吊臂（8）的自由端后向下延伸連接所吊重物；方形滑塊支撐柱（15）下端固定連接圓形靜平臺（1）正中間、上端通過第三萬向節（13）與圓形動平臺（6）正中間相連，緊靠方形滑塊支撐柱（15）旁側的圓形靜平臺（1）上設置姿態傳感器（14），姿態傳感器（14）連接運動控制器；液壓馬達（10）、支撐伺服缸（12）和所述三個伺服缸各自分別依次連接對應的電液伺服閥、功率放大器、D/A模塊后再連接運動控制器，角位移傳感器（9）、三個線位移傳感器各自分別經對應的A/D模塊后連接運動控制器；方形滑塊支撐柱（15）上端是上桿（15-1）、下端是下桿（15-2），上桿（15-1）下端伸入下桿（15-2）內腔中，隨著所述三個伺服缸的伸縮，上桿（15-1）在下桿（15-2）內沿軸向滑動；圓形靜平臺（1）和圓形動平臺（6）相互平行且中心軸共線，圓形動平臺（6）與立柱（7）中心軸共線；連接圓形靜平臺（1）的三個第一萬向節（2）中的每個萬向節中心與圓形靜平臺（1）中心之間的距離等于R，R為圓形靜平臺（1）的半徑。

2.一種如權利要求1所述具有三自由度主動波浪補償功能的吊機裝置的補償方法，其特征是包含有以下步驟：

A、通過姿態傳感器（14）測量運動姿態值，將測得的運動姿態值傳輸給運動控制器，運動控制器根據運動姿態值求出三個伺服缸和一個液壓馬達（10）的運動值分別為、、和，、、、的相反值即是補償值；

B、三個線位移傳感器分別測量出三個伺服缸的位移值，角位移傳感器（9）測量出液壓馬達（10）的旋轉角度，將位移值和旋轉角度值反饋給運動控制器，運動控制器求出四個運動控制偏差和，根據四個運動控制偏差分別對三個伺服缸和一個液壓馬達（10）進行閉環控制；運動控制器控制三個電液伺服閥分別以補償值、、的模擬電信號輸出相應的流量和壓力，分別控制三個伺服缸伸縮和搖擺，補償橫搖和縱搖，運動控制器控制液壓馬達（10）以補償值運動，實時補償船舶的升沉。