[发明专利]浮式海洋平台气隙测量系统及其方法

摘要

本发明公开一种浮式海洋平台气隙测量系统及其方法，所述测量系统包括固定板、底板和控制单元，固定板和底板之间设置有三根竖直控制杆：包括两根可调长度控制杆和一根固定长度控制杆，可调长度控制杆的两端与底板和固定板通过球铰连接，固定长度控制杆与固定板双向铰接连接、与底板垂直固定连接，底板的下方还设置有一与固定长度控制杆共线的波高仪固定杆，固定板和底板上均设置有姿态位移传感器；并通过对控制单元进行设计，通过姿态检测及前馈补偿，结合姿态‑位移转换等实现控制杆长度实时调节，保证底板始终处于水平状态，实现对真实气隙值的测量，在浮式平台模型试验及工程实践中具有较高应用价值。

主权项

1.浮式海洋平台气隙测量系统，其特征在于，包括固定板、底板及控制单元；所述固定板与浮式平台固定连接，固定板和底板之间设置有三根竖直控制杆：包括一根固定长度控制杆和两根可调长度控制杆，三根竖直控制杆呈三角形排布；可调长度控制杆采用电动推杆，电动推杆的执行器与控制单元电连接，可调长度控制杆与固定板和底板之间均通过球铰连接，固定长度控制杆与固定板双向球铰连接、与底板固定连接，固定长度控制杆与固定板的连接节点即为气隙测量点；所述底板的下方还设置有波高仪固定杆，波高仪固定杆与固定长度控制杆位于同一直线上、且与底板垂直；固定板和底板上均布设有与控制单元相连的姿态传感器，分别用以监测固定板和底板的倾斜状态，底板上还设置有气泡式水平仪，用以辅助调整底板的水平状态；所述控制单元包括卡尔曼滤波器、执行器延迟前馈补偿单元、鲁棒控制器以及姿态‑位移转换模块；所述卡尔曼滤波器与姿态位移传感器的输出端相连，以对检测的姿态信号进行降噪处理；卡尔曼滤波器的输出依次经执行器延迟前馈补偿单元、鲁棒控制器与姿态‑位移转换模块相连，通过数据解析获得两根可调长度控制杆的提前控制量，进而控制其对应的执行器实现可调长度控制杆的伸缩，实现对底板的实时水平状态控制。