基于并聯機構的波浪浮體運動模擬控制系統設計

喬棟，謝亞龍，楊宏娟，姚濤，張清瑞，李博文

(1.山西大同大學建筑與測繪工程學院，山西大同 037003；2.山西大同大學煤炭工程學院，山西大同 037003；3.山西大同大學機電工程學院，山西大同 037003；4.河北工業大學機械工程學院，天津 300401)

0 前言

海波發電工程領域中，波浪作用在波能轉換裝置上，會使其產生隨波浪起伏垂蕩、橫搖與縱搖運動，從而吸收波浪的機械能。對波浪浮體的運動進行模擬，將有利于分析波浪發電裝置的工作情況及波能轉化效率。并聯機構能夠實現空間多自由度運動，具有剛度大、承載能力強、運動精度高等優點，基于并聯機構的運動模擬裝置能較好體現波浪浮體的動態穩定性及其可靠性。

近年來，針對并聯機構運動模擬系統的運動學、動力學理論以及控制策略的關鍵性技術研究較多。波浪浮體運動仿真方面，王小東等建立了浮體平臺橫搖運動模型并在長峰波隨機海浪下對其橫搖運動進行了仿真。周云華等針對現有船艦海況模擬平臺指標制定上的不足，提出等效搖擺參數的概念，按照橫搖、縱搖幅值、周期不變的情況，改變等效搖擺參數。皮陽軍等利用六自由度運動模擬器復現隨機海浪譜，對船載設備進行環境模擬實驗。李曉、彭利坤基于并聯六自由度運動模擬平臺引入隨機波浪模型，分析不同風浪等級對船艦姿態的影響。楊軍宏等基于ADAMS進行了船舶運動模擬器及其液壓驅動系統的設計與動力學仿真。

在并聯機構控制器的研究中，王益群、張澤強研究了并聯機構伺服系統對編碼器的控制，并進行了仿真分析。……