针对当前的海上舰船补给装置存在的不足,设计一种由串联式起重臂与并联式波浪补偿机构组合的混联式靠帮补给装置,实现目标船的位姿补偿。对整个装置的核心部分(即并联式波浪补偿机构)进行结构尺寸分析;为获得精准的运动控制,采用性能优越的液压驱动方式,并针对液压驱动设计液压伺服系统。在Sim Mechanics中建立补偿机构的机械结构,输入期望位姿,分别使用常规PID控制器和模糊PID控制器进行运动控制。通过对比常规PID控制与模糊PID控制发现,模糊PID控制能得到更高的控制精度。

波浪补偿液压系统通过波浪位移姿态传感装置(Motion Reference Unit,MRU)检测船体的上下位移量,同比例转化为海浪的大小,通过PLC计算输出起重机臂架机构沉降速度,并控制绞车钢丝绳的收放量。海洋船舶起重机是大型海洋工程装备,做好海洋船舶起重机控制系统是确保其安全性能的关键举措。基于海洋船舶起重机控制原理,提出高精度、低能耗波浪补偿液压系统在海洋船舶起重机的应用设计方案,并将该系统应用到大型智能化250 t海洋船舶起重机项目中,通过实证研究表明,海洋船舶起重机的高精度、低能耗波浪补偿液压系统有效提高了海上恶劣工况下的船到船、船到岸货物吊装及风电安装、海底勘探、深海下潜作业的安全稳定性。

针对船舶起重机重载半主动波浪补偿液压系统的位移补偿控制精度、满载补偿幅值/周期与补偿能耗/被动补偿节能效果的相关性进行了试验研究。结果表明,在正弦信号条件下,随着负载、运动幅值的增加及运动周期的降低,位移补偿控制精度逐渐提升;在运动周期不变、运动幅值增加条件下,系统功率明显上升;在运动幅值不变、运动周期增加条件下,系统功率明显下降;系统负载功率由主动补偿系统功率和被动补偿系统功率组成,主动补偿系统的功率约占总功率的25%,为系统实际产生的能耗。分析结果可作为重载半主动波浪补偿液压系统参数匹配的重要依据。

为减小起升绞车在深海作业时波浪对其影响,介绍了一种带复合型液压缸波浪补偿功能的起升绞车,详细阐述了该绞车的系统组成和工作原理,并分析比较了三种类型的补偿液压缸的优缺点,最终选用所述的复合型液压缸作为该绞车补偿功能的执行元件。

为了在海上作业时，减小钻井平台受风浪的影响，提高钻井的工作效率，通过对钻柱的补偿位移研究，介绍了半主动波浪补偿系统的工作原理及液压原理图，并用AMESim仿真软件建立仿真模型。结果表明：采用半主动形式的补偿精度高，可以提高钻井平台的稳定性及工作效率，降低能源消耗。

针对补偿控制系统对波浪补偿起重机原理样机液压系统提出的更高要求,该文对该样机原有液压系统存在问题进行了分析,并提出改进措施。

为消除在两船吊放货物的过程中波浪对作业船舶的影响，以主动式波浪补偿反馈控制系统作为研究对象，分析了补偿原理和位移测量原理，推导了传递函数。通过仿真结果表明，伪微分控制完全满足波浪补偿控制系统的要求。

针对当前船用起重机波浪补偿能力不足，提出其起升部分液压系统改进方案，即通过溢流阀调定液压马达进油侧的工作压力大小来调定绞车拉力，实现波浪补偿。该方案具有一定的现实意义。

为提高高海况下救助打捞成功率与起吊过程安全性，介绍一种基于高海况柔性网具救助打捞系统的方法，提出一种以变幅油缸为执行机构的主被动复合波浪补偿方案，采用模糊自适应PID算法控制器，控制变幅油缸伸缩位移，抑制船舶横摇对伸缩吊臂的影响。根据相似准则对打捞系统进行模型设计并建立波浪补偿系统缩比模型试验，通过液压摇摆台模拟船舶横摇角度，测试变幅油缸的响应时间、运动的平稳性及缩比模型的补偿精度，预测原型样机的波浪补偿效果。实验结果表明：模型试验系统运行稳定可靠，补偿效果良好，打捞吊机跟随模拟平台做-15°~+15°的正弦摇摆，吊臂的波浪补偿运动误差维持在±1°内。该方法原理和试验数据可为原型样机的设计提供参考。

该文从波浪补偿技术的原理出发,提出了一种主动式波浪补偿系统方案,介绍了该系统的组成及工作原理,实现了波浪补偿控制系统的硬件设计。针对波浪运动具有非线性、时变等特点,采用模糊PID算法及预测进行补偿控制。将该波浪补偿装置加装于液压折臂式起重机构成原理样机,试验表明补偿效果良好,工作稳定可靠。