[发明专利]一种基于吊物升沉运动预报的船用起重机升沉补偿方法

摘要

本发明涉及一种甲板起重设备，属于海洋工程的海上作业与海事保障领域。本升沉补偿方法包括测量装置、预测装置、控制装置和液压驱动装置。液压驱动装置中的液压绞车安装于起重机上车，液压绞车的卷筒上缠绕吊绳，吊绳通过固定在吊臂顶端的定滑轮与吊物相连。所述测量装置根据各传感器测量值，经坐标变换获得吊物的升沉位移，所述预测装置采用自回归与极限学习机组合预报模型对吊物升沉位移进行预报，所述控制装置将输入的手柄信号、升沉位移预报值和吊绳长度变化量进行补偿运算，并输出控制信号至液压驱动装置，进而控制吊物的升沉运动。采用该种技术方案可有效解决测量装置和液压驱动装置在补偿控制中存在的滞后问题，显著提高升沉补偿精度。

主权项

一种基于吊物升沉运动预报的船用起重机升沉补偿方法，涉及到测量装置、预报装置、控制装置和液压驱动装置；液压驱动装置中的液压绞车安装在起重机上车，液压绞车的卷筒上缠绕吊绳，吊绳通过固定在吊臂顶端的定滑轮与吊物相连；起重机基座和上车上固定安装有用于测量母船与起重机运动数据的传感器，其特征在于：根据测量值与坐标变换获得吊物升沉位移，所述坐标变换是将出绳点在起重机坐标系中的坐标值通过船舶坐标系变换到大地坐标系中，并将出绳点处的升沉运动近似为吊物的升沉运动，测量装置将变换后获得的吊物升沉位移信号输出至预报装置，所述预报装置采用线性和非线性模型的组合预报方式对吊物升沉位移进行预报，并将升沉位移预报值传送给控制装置，所述线性和非线性模型的组合预报方法为自回归(AR)与极限学习机(ELM)的组合预报方法，其中，所述测量装置包括测量装置1和测量装置2，所述测量装置1包括船舶姿态传感器、起重机上车回转角传感器和吊臂俯仰角传感器，所述测量装置2为吊绳收放长度传感器，所述船舶姿态传感器设置在所述船舶的重心处或起重机的基座中，所述吊绳收放长度传感器设置在绞车卷筒上，所述起重机上车回转角传感器设置在回转驱动装置上，所述吊臂俯仰角传感器设置在起重机吊臂上，根据测量的船舶姿态、起重机回转角和吊臂俯仰角数据，将出绳点在起重机坐标系中的坐标变换到大地坐标系。