[发明专利]具有多自由度主动波浪补偿功能的吊机装置及补偿方法

权利要求书

1.一种具有多自由度主动波浪补偿功能的吊机装置，最下方是固定在船舶的甲板上的圆形静平台（1），圆形静平台（1）的正上方是圆形动平台（6），圆形动平台（6）固定连接吊机，其特征是：

吊机的下方是立柱（7）、上方是吊臂（8），圆形动平台（6）与立柱（7）连接且两者同轴心，吊臂（8）的旋转端通过销轴与立柱（7）上端连接，吊臂（8）的旋转端处装有液压马达（9），液压马达（9）连接钢丝绳（11）一端，钢丝绳（11）另一端向吊臂（8）的自由端延伸并跨过吊臂（8）的自由端后向下连接重物；在立柱（7）中间段和吊臂（8）的中间段之间连接支撑伺服缸（10），通过支撑伺服缸（10）的伸缩调整立柱（7）与吊臂（8）之间相对角度；

圆形静平台（1）和圆形动平台（6）之间连接六个伺服缸，每个伺服缸上端通过一个第一十字万向节连接圆形动平台（6）、下端通过一个第二十字万向节连接圆形静平台（1），圆形静平台（1）正中间位置装有姿态传感器（12）；每个伺服缸上装有一个线位移传感器，姿态传感器（12）输出端通过信号线连接运动控制器，六个伺服缸中的每个伺服缸各连接一个对应的电液伺服阀，电液伺服阀依次串接功率放大器、D/A模块后连接运动控制器，六个所述线位移传感器中的每个线位移传感器各经一个A/D模块后连接运动控制器；

六个伺服缸与圆形动平台（6）的上连接点位于半径为R1的圆周上，六个伺服缸与圆形静平台（1）的下连接点位于半径为R2的圆周上，R2>R1，i=1,2,3,4,5,6，半径为R1圆周中心是圆形动平台（6）的中心，半径为R2的圆周中心是圆形静平台（1）的中心；

连接线与轴夹角，，连接线与关于轴对称，轴与圆形动平台（6）的一条直径重合，连接线与轴夹角为，连接线与连接线之间的夹角为，连接线和连接线分别为和的角平分线，连接线和连接线之间的夹角为，与关于轴对称，与关于轴对称；

连接线与轴夹角，，连接线与连接线关于轴对称，轴与圆形静平台（1）的一条直径重合，且轴和轴相互平行并位于同一垂直面内，连接线与轴夹角为，连接线与连接线之间的夹角为，连接线和连接线分别为和的角平分线，且连接线和连接线之间的夹角为，连接线与连接线关于轴对称，连接线与连接线关于轴对称。

2.根据权利要求1所述具有多自由度主动波浪补偿功能的吊机装置，其特征是：圆形静平台（1）和圆形动平台（6）相互平行且中心轴共线。

3.一种如权利要求1所述具有多自由度主动波浪补偿功能的吊机装置的波浪补偿方法，其特征是包含以下步骤：

A、姿态传感器（12）将测得的船舶由风浪引发的横摇、纵摇和升沉值传输给运动控制器，运动控制器先求出六个伺服缸的运动值，再求出与运动值相反的波浪补偿值；

B、将波浪补偿值经过D/A模块转换后变成模拟信号，模拟信号经功率放大器放大后传输给对应的六个电液伺服阀，六个电液伺服阀根据波浪补偿值的模拟信号输出相应的流量和压力分别控制对应的六个伺服缸伸缩和摇摆，补偿船舶的横摇、纵摇和升沉。

4.根据权利要求3所述的波浪补偿方法，其特征是：六个线位移传感器将测量出的对应的六个伺服缸的位移值反馈给运动控制器，运动控制器先求出六个运动控制偏差：、、、、、，再根据这六个运动控制偏差分别对对应的六个伺服缸进行闭环控制。