针对大型高海况打捞浮吊设计成本和研发风险较高的问题通过缩比模型实验运用相似理论对大的原型进行预测为设计、控制和打捞提供指导.首先建立多坐标系的运动学模型建立基于变幅机构的角速度和角加速度微分方程模型得到了角速度-角加速度-位移-速度的数学关系;其次基于流体运动学方程的分析方法和量纲矩阵的方法推出导原型和模型的相似准则两种方法推导的相似准则相一致并在几何相似和加速度相似的基础上推导原型和模型的相似比;最后结合原型和模型的实验数据验证了运动学模型和相似理论中关于时间、速度、流量等的结论.

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。