[发明专利]一种水池模型试验系泊缆预张力自动调整方法

权利要求书

1.一种水池模型试验系泊缆预张力自动调整方法，其特征在于按照以下步骤进行：

1)系泊系统布置完毕，系泊缆张力采集单元读取、存储各系泊缆初始预张力，并传输至计算单元；

2)控制单元发出指令给动力单元，分别对每根系泊缆预调整一小距离；

3)系泊缆张力采集单元分别记录每次调整后的各系泊缆预张力，并传输至计算单元；

4)计算单元根据系泊缆初始预张力、系泊缆长度调整量、每次调整后的系泊缆预张力数据计算得到系泊缆预张力增量刚度矩阵；

5)计算单元根据目标系泊缆预张力与当前预张力的差值以及预张力增量刚度矩阵计算得到各根系泊缆的长度调整值，并传输至控制单元；

6)控制单元对动力单元发出指令，对各根系泊缆长度进行定量调节；

7)调整完毕，张力采集单元记录当前的预张力，传输至计算单元，计算该预张力与目标预张力之间的差值，即预张力误差，并传输至控制单元；

8)控制单元判断系泊缆预张力误差是否满足要求：如果误差小于设定的阈值，即系泊缆预张力满足水池模型试验要求，进入步骤9)；如果误差大于设定阈值，控制中心将调整后的预张力设置为初始预张力，进行新一轮调整，重复步骤2)～8)，直至将系泊缆预张力调整到满足设定的精度；

9)系泊缆预张力调整结束，系统给出工作完成信号，自动调整系统工作结束。

2.按照权利要求1所述一种水池模型试验系泊缆预张力自动调整方法，其特征在于：所述系泊缆张力采集单元，用来读取和记录各系泊缆张力数据；所述计算单元与系泊缆张力采集单元相连，接收系泊缆张力采集单元传输来的系泊缆张力数据，计算单元的核心任务是根据系泊缆长度变化和系泊缆张力变化计算系泊缆预张力增量刚度矩阵，并进一步根据系泊缆当前预张力和目标预张力的差值，计算各系泊缆长度调整量；所述控制单元与计算单元相连，接收由计算中心传输来的系泊缆调整量数据，同时，控制单元判断系泊缆预张力的误差，控制整个调整系统的工作程序；所述动力单元与控制中心相连，接收由控制中心传输来的系泊缆调整量数据，并执行相关命令对各系泊缆长度进行定量调节。

3.按照权利要求2所述一种水池模型试验系泊缆预张力自动调整方法，其特征在于：所述系泊缆预张力增量刚度矩阵K如下：

对于系泊缆数量为n的系泊系统，K为n阶方阵，K与系泊缆长度增量矩阵δX、系泊缆预张力增量矩阵δT存在如下数量关系：

K·δX＝δT

而在预调整过程中，δX和δT是已知的，则系泊缆预张力增量刚度矩阵可表示为：

K＝δT·δX^-1

根据系泊缆目标预张力与当前状态实际预张力的差值向量ΔT计算各系泊缆长度调整增量向量为：ΔX＝K^-1·ΔT。

4.按照权利要求1所述一种水池模型试验系泊缆预张力自动调整方法，其特征在于：所述动力单元是一组小型马达组成，为系泊缆收放单元提供动力，进行系泊缆长度定量调节。