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船用起重机(ship’s cargo handling gear)用于舰船间货物运输转移的起重机,是船舶自备的用于装卸货物的装置和机械,主要有吊杆装置、甲板起重机及其他装卸机械。
船用起重机是在海上环境中执行运输作业的一 种特殊起重机,主要用于舰船间货物的运输转移、 海上补给、水下作业设备的投放与回收等重要任务。海上特殊的应用环境给船用起重机的控制带来了很大的挑战性。一方面,类似陆上各种欠驱动吊车设备,需要控制负载运输过程中产生的摆动,保证其定位精度与运输效率;另一方面,由于这种起重机固定于船舶等运动平台上,平台本身的运动会对负 载运动产生强烈的影响,且很多情况下,负载起吊 与降落点处的运动情况与吊车本身的运动不一致。 具体而言,在工作过程中,吊车船与接收船会随海浪纵摇、横摇与升沉,这些运动将导致负载发生摆 动;特别是在升降过程中,船舶的此类运动易导致已吊起的负载再次与甲板相撞,或使已放下但尚未 脱离吊钩的负载再次悬空,这些都会威胁作业的安全。尤其在进行舰船间弹药补给时,这种耦合运动可能造成非常严重的后果。
船用起重机的 控制得到各国军用、民用海洋工程的普遍关注,而研究此类非线性、强耦合的欠驱动系统在特殊扰动下的控制亦有重要的理论价值与普遍意义。
船用起重机的控制主要分为降低船体运动影响的垂向控制与抑制负载摆动的横向防摆两个方面。 对垂向控制而言,常用的方法是通过吊车船上的机 械结构连接接收船,并感知其相对运动,使吊绳长 度变化与接收船升沉运动同步,从而对两船的相对运动进行补偿,在此基础上完成负载的起降运输。 这种方法对起重机的机械结构有特殊要求,对起吊质量也有较大限制。


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