本文關(guān)鍵詞： 剖面測(cè)量系統(tǒng) 升降平臺(tái) 靜力學(xué)分析 動(dòng)力學(xué)分析 動(dòng)力學(xué)仿真　出處：《國(guó)家海洋技術(shù)中心》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)技術(shù)是海洋科學(xué)和技術(shù)的重要組成部分,而深海剖面測(cè)量系統(tǒng)是構(gòu)成立體監(jiān)測(cè)必不可少的一環(huán)。剖面測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)搭載在主浮體上的水下絞車(chē)控制升降平臺(tái)的上下運(yùn)動(dòng),利用平臺(tái)上的水文測(cè)量?jī)x器實(shí)現(xiàn)對(duì)海水剖面的定點(diǎn)測(cè)量。通過(guò)升降速度和數(shù)據(jù)采集的頻率,實(shí)現(xiàn)不同分辨率的測(cè)量。當(dāng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到水面,將通過(guò)北斗模塊將數(shù)據(jù)傳回岸邊基站。本文首先介紹了目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)的海洋剖面監(jiān)測(cè)技術(shù),分析了剖面測(cè)量系統(tǒng)的基本功能和組成部分。同時(shí)介紹了幾種典型的剖面測(cè)量系統(tǒng),分析其各自不同的適用環(huán)境和工作條件。綜合比較各自發(fā)展現(xiàn)狀與差別,提出了本文研究意義。同時(shí)介紹了升降平臺(tái)在系統(tǒng)中的重要性和價(jià)值,進(jìn)一步確定了主要研究目的,并提出了本文研究工作的技術(shù)路線和研究?jī)?nèi)容。在對(duì)升降平臺(tái)相關(guān)研究中,本文首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的組成和重要部分進(jìn)行說(shuō)明,根據(jù)各個(gè)組成部分的特點(diǎn)開(kāi)展了靜力學(xué)分析。同時(shí)重點(diǎn)分析了升降平臺(tái)、系纜繩、主浮體的相關(guān)靜力學(xué)姿態(tài)和受力。然后對(duì)運(yùn)動(dòng)下的升降平臺(tái)、系纜繩、主浮體開(kāi)展了動(dòng)力學(xué)分析。并根據(jù)設(shè)定的不同海況,結(jié)合實(shí)際工作流程,確定不同的受力階段,再給出了相應(yīng)的整體動(dòng)力學(xué)方程。之后,本文給出方程求解所需的初始條件、邊界條件、計(jì)算方法以及步驟。通過(guò)相關(guān)的力學(xué)分析模型的建立和求解方法的介紹,展開(kāi)了靜力學(xué)仿真、電機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真。給出了系統(tǒng)在靜止?fàn)顟B(tài)下系統(tǒng)姿態(tài)、主浮體位置和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的受力;給出了為滿(mǎn)足平臺(tái)正常工作傾角范圍內(nèi)電機(jī)的合適轉(zhuǎn)速與建議;給出了電機(jī)運(yùn)動(dòng)下系統(tǒng)上層的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與受力。最后在國(guó)家海洋技術(shù)中心動(dòng)力環(huán)境實(shí)驗(yàn)室依據(jù)特定工況進(jìn)行了電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)模型的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了在相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速下平臺(tái)傾斜角與仿真是吻合的,驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)仿真的相應(yīng)結(jié)果正確性。
[Abstract]:Stereoscopic monitoring of the marine environment is an important component of marine science and technology, The deep-sea profile measurement system is an indispensable part of stereoscopic monitoring. The profile measurement system controls the up-and-down movement of the lifting platform through an underwater winch mounted on the main floating body. The fixed-point measurement of sea water profile is realized by using the hydrological measuring instrument on the platform. The measurement of different resolutions is realized by the lifting speed and the frequency of data acquisition. When the platform moves to the water surface, The data will be transmitted back to the base station through the Beidou module. Firstly, this paper introduces the relevant ocean profile monitoring technology at home and abroad. This paper analyzes the basic functions and components of the profile measurement system, introduces several typical profile measurement systems, analyzes their different applicable environments and working conditions, and comprehensively compares their development status and differences. At the same time, the importance and value of the lifting platform in the system are introduced, the main research purposes are further determined, and the technical route and research contents of the research work in this paper are put forward. In this paper, the composition and important parts of the whole system are explained, and the statics analysis is carried out according to the characteristics of each component. At the same time, the lifting platform and mooring cable are analyzed emphatically. Then the dynamic analysis of lifting platform, mooring rope and main floating body under motion is carried out. According to different sea conditions, combined with actual work flow, different stress stages are determined. After that, the initial conditions, boundary conditions, calculation methods and steps for solving the equations are given. The static simulation, motor motion simulation and dynamics simulation are carried out. The system attitude, the position of the main floating body and the force of the key nodes are given in the static state. In order to satisfy the normal working angle range of the platform, the proper speed and suggestion of the motor are given. The motion attitude and force of the upper layer of the system under the motor motion are given. Finally, the model of the motor motion control platform is carried out in the dynamic environment laboratory of the National Marine Technology Center according to the specific working conditions. It is verified that the tilt angle of the platform is consistent with the simulation under the corresponding motor rotation speed, and the correctness of the corresponding results of the dynamic simulation is verified.
【學(xué)位授予單位】：國(guó)家海洋技術(shù)中心
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P715

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本文編號(hào)：1545974