一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法技术

一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法，S1、安装深海作业平台水下起吊布放模拟试验装置，进行水下平台试验模型的水下静均衡；再然后进行静水中的操纵控制参数调试；S2、收缆过程中的悬停定位控制调试，模型初始状态保持设定高度为

【技术实现步骤摘要】
一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法


[0001]本专利技术涉及深海装备
，尤其是一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法。

技术介绍

[0002]深海作业平台搭载起吊装置下潜，通过水下悬停起吊布放或回收水下海底电子舱，具有不受海面风浪影响、隐蔽性强等特点。在水下起吊过程中，受深海海流影响，深海作业平、起吊缆与海底电子舱形成一个复杂的动态耦合系统，其作业过程的预报是实际工程作业成功实现的重要理论支撑。
[0003]现有技术中，深海作业平台的运动响应过程主要通过数值计算及仿真来进行预报，但缺乏有效的试验方式进行验证，因此需搭建具备模拟水下起吊作业场景能力的试验系统，验证深海海流影响下深海起吊布放运动响应预报理论模型。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法，从而方便的开展海流环境下深海作业平台水下起吊布放过程中的运动响应试验，操作方便，试验精度高。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法，包括如下操作步骤：
[0007]S1、试验前准备工作：
[0008]安装深海作业平台水下起吊布放模拟试验装置，将起吊绞车安装于水下平台试验模型底部，然后进行水下平台试验模型的水下静均衡；
[0009]然后对水下平台试验模型进行惯量调试；
[0010]再然后进行静水中的操纵控制参数调试；
[0011]S2、收缆过程中的悬停定位控制调试，模型初始状态保持设定高度为
‑
0.3m，俯仰角和横滚角保持在0
°
，缆初始长度4m～6m，海底电子舱模型松弛的置于池底，设定收缆速度；
[0012]S3、启动推进器，保持模型在设定高度，俯仰角和横滚角保持在0
°
，以设定速度收缆，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数，达到满意精度；
[0013]S4、在完成某一设定收缆速度后，改变收缆速度，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数，达到满意精度。
[0014]其进一步技术方案在于：
[0015]S1中，静水中的操纵控制参数调试包括水平面定位控制参数调试和垂直面定位控制参数调试。
[0016]水平面定位控制参数调试，调试纵向、横向和艏向角的自动控制参数达到满意的控制精度；水平面定位控制测试，分别给定位置和方位角，控制水下平台试验模型自动达到
并保持目标位置以及方位角度；垂直面定位控制参数调试，手动控制测试，利用手柄控制模型的俯仰、横滚角度，以及升沉位移，验证垂直面内推力优化分配算法的有效性，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数达到满意的控制精度，垂直面定位控制测试，分别给定纵摇和升沉高度，控制模型自动达到并保持目标高度以及姿态角度。
[0017]深海作业平台水下起吊布放模拟试验装置的结构为：水下平台试验模型，水下平台试验模型的内部安装有水下平台试验模型电子罐和光纤陀螺，所述水下平台试验模型的底面通过紧固件安装有起吊绞车和起吊绞车电子罐，吊绞车电子罐与水下平台试验模型电子罐通过水密电缆连接通信；水下平台试验模型顶面通过杆子安装有全反射棱镜，全反射棱镜伸出水面；起吊绞车的导向滚轮中心轴线处安装有张力传感器，起吊缆绕过导向滚轮并连接海底电子舱模型，起吊绞车的卷筒一端安装有编码器；还包括通过电缆连接的激光全站仪和人机交互单元。
[0018]海底电子舱模型与起吊缆在陆上预先连接固定，试验过程中，水下平台试验模型通过起吊绞车收放海底电子舱模型。
[0019]杆子采用轻质碳纤维杆。
[0020]还包括深海作业平台水下起吊布放模拟试验系统，具体结构为：包括水面部分和水下部分，所述水面部分包括人机交互单元和光学系统，所述水下部分包括模型控制单元，模型控制单元连接光纤陀螺和起吊绞车控制单元，起吊绞车控制单元连接张力传感器、编码器、起吊绞车和卷筒电机，所述模型控制单元还连接推进系统；还包括反射棱镜，反射棱镜连接光学系统，光学系统与人机交互单元连通。
[0021]本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，可直接缩比真实模拟不同流速下，深海作业平台水下起吊布放作业场景，减小试验数据与实际作业数据的差距。通过该试验系统，能够对水下起吊布放过程中，深海作业平台运动响应预报理论模型进行有效的验证及分析评估，为深海起吊布放作业运动响应预报及控制算法验证提供了新方法和新手段。
附图说明
[0023]图1为本专利技术深海作业平台水下起吊布放模拟试验装置的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术深海作业平台水下起吊布放模拟试验系统的结构示意图。
[0025]其中：1、水下平台试验模型；2、起吊绞车；3、海底电子舱模型；4、起吊缆；5、起吊绞车电子罐；6、水下平台试验模型电子罐；7、张力传感器；8、全反射棱镜；9、编码器；10、光纤陀螺。
具体实施方式
[0026]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0027]如图1和图2所示，本实施例的深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法，包括如下操作步骤：
[0028]S1、试验前准备工作：
[0029]安装深海作业平台水下起吊布放模拟试验装置，将起吊绞车2安装于水下平台试验模型1底部，然后进行水下平台试验模型1的水下静均衡；
[0030]然后对水下平台试验模型1进行惯量调试；
[0031]再然后进行静水中的操纵控制参数调试；
[0032]S2、收缆过程中的悬停定位控制调试，模型初始状态保持设定高度为
‑
0.3m，俯仰角和横滚角保持在0
°
，缆初始长度4m～6m，海底电子舱模型松弛的置于池底，设定收缆速度；
[0033]S3、启动推进器，保持模型在设定高度，俯仰角和横滚角保持在0
°
，以设定速度收缆，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数，达到满意精度；
[0034]S4、在完成某一设定收缆速度后，改变收缆速度，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数，达到满意精度。
[0035]S1中，静水中的操纵控制参数调试包括水平面定位控制参数调试和垂直面定位控制参数调试。
[0036]水平面定位控制参数调试，调试纵向、横向和艏向角的自动控制参数达到满意的控制精度；水平面定位控制测试，分别给定位置和方位角，控制水下平台试验模型1自动达到并保持目标位置以及方位角度；垂直面定位控制参数调试，手动控制测试，利用手柄控制模型的俯仰、横滚角度，以及升沉位移，验证垂直面内推力优化分配算法的有效性，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数达到满意的控制精度，垂直面定位控制测试，分别给定纵摇和升沉高度，控制模型自动达到并保持目标高度以及姿态角度。
[0037]深海作业平台水下起吊布放模拟试验装置的结构为：水下平台试验模型1，水下平台试验模型1的内部安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法，其特征在于：包括如下操作步骤：S1、试验前准备工作：安装深海作业平台水下起吊布放模拟试验装置，将起吊绞车(2)安装于水下平台试验模型(1)底部，然后进行水下平台试验模型(1)的水下静均衡；然后对水下平台试验模型(1)进行惯量调试；再然后进行静水中的操纵控制参数调试；S2、收缆过程中的悬停定位控制调试，模型初始状态保持设定高度为
‑
0.3m,俯仰角和横滚角保持在0
°
，缆初始长度4m～6m，海底电子舱模型松弛的置于池底，设定收缆速度；S3、启动推进器，保持模型在设定高度，俯仰角和横滚角保持在0
°
，以设定速度收缆，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数，达到满意精度；S4、在完成某一设定收缆速度后，改变收缆速度，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数，达到满意精度。2.如权利要求1所述的一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法，其特征在于：S1中，静水中的操纵控制参数调试包括水平面定位控制参数调试和垂直面定位控制参数调试。3.如权利要求2所述的一种深海作业平台水下起吊布放模拟试验方法，其特征在于：水平面定位控制参数调试，调试纵向、横向和艏向角的自动控制参数达到满意的控制精度；水平面定位控制测试，分别给定位置和方位角，控制水下平台试验模型(1)自动达到并保持目标位置以及方位角度；垂直面定位控制参数调试，手动控制测试，利用手柄控制模型的俯仰、横滚角度，以及升沉位移，验证垂直面内推力优化分配算法的有效性，分别调试纵摇、横摇和升沉的自动控制参数达到满意的控制精度，垂直面定位控制测试，分别给定纵摇和升沉高度，控制模型自动达到并保持目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚晨佼，许可，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：