自适应控制在波浪补偿系统中的应用研究

自适应控制在波浪补偿系统中的应用研究

深海采矿装置的波浪补偿系统是保证深海采矿作业安全进行必不可少的装

备之一。在采矿的过程中，为减小海浪所引起的采矿船升沉运动对扬矿管的影响，有必要在扬矿管与采矿船之间安装一套波浪补偿系统，以减小扬矿管的轴向应力和变形，防止疲劳损坏。而采矿设备的布放回收系统的主要功能是保证水下开采系统各种重要设备器材平时能够有序在船上存放、维护和保养；布放时能够保证有序、准确、快速和安全布放到海底规定的位置；回收时能够保证有序、准确、快速和安全回收到母船上来，并能安全准确地吊运到规定的存放位置。因此，为了配合在采矿设备布放过程中扬矿管与采矿船之间的波浪补偿系统的工作，必须增加一套波浪补偿系统来保证即将布放的采矿设备和已经布放的采矿设备的同

步对接，本论文称之为上波浪补偿系统。

本论文针对上波浪补偿系统的工作特性，对其进行系统设计，理论分析并通过仿真软件进行控制研究。主要工作如下：首先，从采矿船布放采矿设备的过程分析出上波浪补偿系统在深海采矿中存在的必要性。同时，分析了上波浪补偿系统的运动特性及采矿船在深海采矿时的运动对上波浪补偿系统的干扰，并对上波浪补偿系统进行了系统设计。其次，通过对正开口阀控缸系统的性能理论的分析，推算出上波浪补偿系统的数学模型，并在此基础上建立了上波浪补偿系统的仿真模型。

最后利用MATLAB中的仿真软件SIMULINK对上波浪补偿系统进行了仿真研究。仿真结果表明，采用自适应控制可以使系统具有良好的控制效果，有效地抑制负载变化和外界干扰，很好地满足系统的控制要求。