[發(fā)明專利]一種基于深沉補(bǔ)償控制算法的收放存儲(chǔ)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810365843.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN110386563B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李辰龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州諾云科技有限公司
• 主分類號(hào): B66D1/74
• 分類號(hào): B66D1/74;B66D1/08;B66D1/28;F15B11/08;F15B13/02;F15B21/08;B66D1/44
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王戈

本發(fā)明公開了一種基于深沉補(bǔ)償控制算法的收放存儲(chǔ)裝置，該裝置包括絞車，收放平臺(tái)，由絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)、與絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)并聯(lián)的比例溢流閥、與絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的供油回路串聯(lián)的比例節(jié)流閥組成的張力?阻尼自適應(yīng)液壓系統(tǒng)及由深度控制主回路、張力補(bǔ)償控制回路和深沉周期前饋補(bǔ)償回路組成的張力?深沉前饋補(bǔ)償控制系統(tǒng)。本發(fā)明提供的深度控制主回路以深度為參考量、張力補(bǔ)償控制回路以張力為參考量、深沉周期前饋補(bǔ)償回路以升降幅值為參考量控制比例溢流閥以調(diào)節(jié)系統(tǒng)收放張力，深沉周期前饋補(bǔ)償回路以升降相位為參考量控制比例節(jié)流閥以調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)阻尼，控制絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絞車進(jìn)行收放運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定拖曳物的深度，減少拖曳纜的張力波動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于深沉補(bǔ)償控制算法的收放存儲(chǔ)裝置。

背景技術(shù)

收放存儲(chǔ)裝置是海洋工程裝備中使用最為廣泛的設(shè)備之一，在國防、科研和民用建設(shè)過程中具有重要作用。收放存儲(chǔ)裝置具有將拖曳物釋放到海水中、水中拖曳、回收拖曳物到工作平臺(tái)上等功能。對(duì)于收放存儲(chǔ)裝置，最為關(guān)鍵的是保證拖曳物的安全，穩(wěn)定控制拖曳物在水中深度，控制拖曳纜張力避免拖曳纜損壞或過大的沖擊導(dǎo)致收放存儲(chǔ)裝置損壞。

海洋工程中的拖曳物是根據(jù)實(shí)際的工程應(yīng)用需求確定，可以是機(jī)器人系統(tǒng)，也可以是專用探測裝置和科學(xué)儀器等。拖曳物的重量一般較重，有的拖曳物在空氣中重量超過了30噸。針對(duì)較重的拖曳物，收放存儲(chǔ)裝置一般采用液壓驅(qū)動(dòng)方式提供能源，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絞車旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)拖曳纜收或放實(shí)現(xiàn)將拖曳物釋放到海水中或從海水中回收拖曳物的功能。

由于工作在海洋環(huán)境下的回收釋放平臺(tái)在海面上隨著波浪上升、下降、漂移，在回收、釋放和拖曳過程中海洋波浪的起伏導(dǎo)致拖曳纜出現(xiàn)極大的張力波動(dòng)，導(dǎo)致拖曳物的深度位置也跟隨波浪出現(xiàn)較大的升降變化，影響測量和觀測效果。因此，急需一種要求較高的液壓和電氣控制系統(tǒng)，以減少張力波動(dòng)、維持拖曳物設(shè)定的深度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于深沉補(bǔ)償控制算法的收放存儲(chǔ)裝置，能夠穩(wěn)定拖曳物的深度，減少拖曳纜的張力波動(dòng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于深沉補(bǔ)償控制算法的收放存儲(chǔ)裝置，所述收放存儲(chǔ)裝置包括絞車、收放平臺(tái)以及放置在所述收放平臺(tái)上的張力-阻尼自適應(yīng)液壓系統(tǒng)和張力-深沉前饋補(bǔ)償控制系統(tǒng)；

所述張力-阻尼自適應(yīng)液壓系統(tǒng)包括絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)、與所述絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)并聯(lián)的比例溢流閥以及與所述絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的供油回路串聯(lián)的比例節(jié)流閥；所述絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)與所述絞車連接；所述張力-深沉前饋補(bǔ)償控制系統(tǒng)包括深度控制主回路、張力補(bǔ)償控制回路和深沉周期前饋補(bǔ)償回路；

在所述絞車收放過程中，所述深度控制主回路以深度反饋值為參考量、所述張力補(bǔ)償控制回路以張力反饋值為參考量、所述深沉周期前饋補(bǔ)償回路以升降幅值為參考量控制所述比例溢流閥以調(diào)節(jié)所述張力-阻尼自適應(yīng)液壓系統(tǒng)的收放張力，所述深沉周期前饋補(bǔ)償回路以升降相位為參考量控制所述比例節(jié)流閥以調(diào)節(jié)所述張力-阻尼自適應(yīng)液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)阻尼，進(jìn)而控制所述絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述絞車進(jìn)行收放運(yùn)動(dòng)。

可選的，所述深度控制主回路、所述張力補(bǔ)償控制回路以及所述深沉周期前饋補(bǔ)償回路中的控制器均采用PID控制算法或者PID改進(jìn)型式的控制算法。

可選的，所述深度控制主回路包括深度控制器、第一計(jì)算器、第一積分器以及編碼器；所述深度控制器內(nèi)存儲(chǔ)深度閾值；所述第一計(jì)算器內(nèi)存儲(chǔ)第一比例系數(shù)；所述編碼器，安裝在所述絞車驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的軸上，用于測量所述絞車的運(yùn)動(dòng)圈數(shù)；所述第一積分器，與所述編碼器連接，用于對(duì)所述運(yùn)動(dòng)圈數(shù)積分處理得到拖曳纜的收放長度；

所述深度控制器，分別與所述第一積分器、所述第一計(jì)算器連接，用于計(jì)算所述深度閾值與所述拖曳纜的收放長度的差值，并根據(jù)所述差值，確定以所述深度反饋值的深度控制量，將所述深度控制量發(fā)送至所述第一計(jì)算器；