[發明專利]一種采礦船波浪補償裝置、補償系統和補償方法

在審

• 申請號: 202210929136.5
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115559945A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 孫友剛
• 申請（專利權）人: 蘇州海希夫智控科技有限公司
• 主分類號: F15B1/02
• 分類號: F15B1/02;F15B11/12;F15B13/04;F15B21/02;B63B17/00
• 代理公司: 蘇州博格華瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 32558
• 代理人: 丁浩秋

1.一種采礦船波浪補償裝置，其特征在于，包括：采集機構，與所述采集機構連接的控制機構，以及與所述控制機構連接的液壓機構；

所述采集包括機構：設置在所述采礦船上的位移傳感器，與所述采礦船連接的波浪運動采集單元；

所述液壓機構包括：復合式液壓缸，與所述復合式液壓缸連接的主控制閥和油泵，以及與所述主控制閥并聯的充液閥；

所述復合式液壓缸包括：外油缸，設置在所述外油缸內部的活塞桿，以及設置在所述活塞桿內部的內油缸；所述活塞桿的一端設置有一滑輪，所述滑輪通過繩索連接采礦船；

所述外油缸由所述活塞桿的端面分割形成第一油缸和第二油缸；所述主控制閥通過第一管路連接所述內油缸，所述主控制閥通過第二管路連接所述第二油缸；所述第一管路和所述第二管路之間通過緩沖管路連通；所述充液閥設置在第三管路中，所述第三管路的一端連接主泵，另一端連接所述第一油缸。

2.根據權利要求1所述的一種采礦船波浪補償裝置，其特征在于：所述控制機構為模糊PID控制器。

3.根據權利要求1所述的一種采礦船波浪補償裝置，其特征在于：所述第一管路與所述第三管路通過連接閥門連接。

4.根據權利要求1所述的一種采礦船波浪補償裝置，其特征在于：所述緩沖管路中設置有緩沖閥。

5.根據權利要求1所述的一種采礦船波浪補償裝置，其特征在于：所述充液閥的輸入端的所述第三管路并聯有一穩壓蓄能器，所述所述充液閥的輸出端的所述第三管路并聯有一補償蓄能器。

6.根據權利要求1所述的一種采礦船波浪補償裝置，其特征在于：所述主泵設置有安全閥。

7.根據權利要求1所述的一種采礦船波浪補償裝置，其特征在于：所述滑輪能夠伸張或收縮所述繩索。

8.一種采礦船波浪補償裝置的補償系統，其特征在于，應用于如權利要求1-7中任一項所述的采礦船波浪補償裝置，所述補償系統包括模糊PID控制單元；

所述模糊PID控制單元接收所述位移傳感器和所述波浪運動采集單元的檢測信號；所述模糊PID控制單元向所述液壓機構中所述主控制閥、所述充液閥和所述緩沖閥發送控制信號，用于控制所述主控制閥、所述充液閥和所述緩沖閥的啟閉或切換。

9.基于權利要求1-7中任一項所述的一種采礦船波浪補償裝置的補償方法，其特征在于：

當采礦船處于主動補償模式下，包括以下步驟：A1、根據波浪運動采集單元采集波浪運動數據，利用算法對波浪運動進行分析，確定采礦船波浪補償的方向或補償量；A2、通過控制第三管路和第二管路從主泵中泵入的油量，進而控制第一油缸和第二油缸中的油量，實現活塞桿的左右移動；

當采礦船處于被動補償模式下，包括以下步驟：B1、根據位移傳感器測量采礦船的實際位移量，確定確定采礦船波浪補償的方向或補償量；B2、通過主控制閥向內油缸中泵入油，內油缸和第二油缸之間的油量通過緩沖管路調整，補償蓄能器向第一油缸中輸入油，實現活塞桿的左右移動。

10.根據權利要求9所述的一種采礦船波浪補償裝置的補償方法，其特征在于：在A1中，將波浪運動的軌跡按照時間進行分割，在設置好固定的步長下，通過控制機構的作用對于下一個步長下的波浪運動實際軌跡進行預測和分析，同時計算出和期望值的誤差，并進行不斷迭代計算和滾動優化，進而確定采礦船波浪補償的方向或補償量。