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硕 士 学 位 论 文


变频节流调速半主动式升沉补偿系统研究
Research on a Semi-active Heave Compensation System
Combined Variable Frequency with Throttle









作 者 姓 名： 刘善超
学科、 专业： 机械制造及其自动化
学 号： 21404073
指 导 教 师： 曹旭阳 副教授
完 成 日 期： 2017 年 5 月 26 日 



大连理工大学
Dalian University of Technology
大 连 理 工 大学 学 位 论 文 独 创 性 声 明
： 下
作 者 郑 重 声 明 所 呈 交 的 学 位 论 文 ， 是 本 人 在 导 师 的 指 导 进 行 研 究
工 。 谢 地
作 所 取 得 的 成 果 尽 我 所 知 ， 除 文 中 已 经 注 明 引 用 内 容 和 致 的 方 外 ，
不 包 他 已 申 请
本 论 文 不 包 含 其 他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 的 研 究 成 果 ， 也 含 其
一
学 位 或 其 他 用 途 使 用 过 的 成 果 。 与 我 同 工 作 的 同 志 对 本 研 究 所 做 的 贡 献
均 已 在 论 文 中 做 了 明 确 的 说 明 并 表 示 了 谢 意 。
。
若 有 不 实 之 处 ， 本 人 愿 意 承 担 相 关 法 律 责 任
学 位 论 文 题 目 ： 变 频 节 流调 速 半 主 动 式 升 沉补 偿 系 统 研 究
作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 ６ 月 日
＿
大连理工大学硕士学位论文
摘 要
为减小避免海浪对船用起重机海上作业产生的不利影响，保证海上吊装过程安全高
效，升沉补偿系统的应用正日趋广泛。由于半主动式升沉补偿系统能够在保证补偿精度
的同时较好地兼顾系统能耗，逐渐成为国内外研究的重点。但是由于升沉补偿系统上升
下降补偿动作频繁，当负载重量较大时，系统能耗尤其巨大。因此，针对现有半主动式
升沉补偿系统作进一步节能研究仍具有重要的理论意义及实用价值。
本文首先对升沉补偿系统及变频液压技术进行了深入的研究，针对现有升沉补偿系
统的局限性，将变频液压技术引入升沉补偿系统以实现全局功率匹配，设计了一种变频
节流调速半主动式升沉补偿系统，既保留了阀控系统控制精度高、响应迅速的优势，又
能充分发挥变频液压调速系统调速范围大、节能效果显著的特点。本文对该液压系统进
行了设计、计算及选型，建立了液压系统、控制器和变频电机的仿真模型，并利用联合
仿真研究了该系统对正弦波和随机波输入的补偿性能和节能效果。
论文的具体研究内容及成果如下：
（1） 对普通阀控主动式升沉补