双驱动马达补偿绞车的原理是通过主、副双马达一起驱动卷筒[19]。补偿装置的构成包括了主驱动马达、副驱动马达、卷筒和离合器等。双驱动马达补偿绞车可以分为两个子液压系统，即主提升系统和波浪补偿系统。当换向阀切换向主提升回路时，小艇处于正常收放的情况，主回路由主油泵供油，主马达由液压油驱动，提升或者下放小艇，使其按设定的速度运动[19]。

换向阀在进行波浪补偿时引向波浪补偿回路，这时候主马达的转动停止。与此同时，补偿绞车也进入恒张力状态[19]。绳索上的张力在小艇被波浪托起时产生变化，小于预先设定的恒张力，导致绳索松弛下来。为了保持绳索上的恒张力，绞车被副马达驱动快速收绳，绳索恢复绷紧状态。

当小艇处于下降的状态时，由于设定的张力比绳索上的张力小，副马达在绳索的拉动下做反向旋转运动，绳索被放出的同时，也始终保持恒张力[19]。在高海况下还能够保持恒定的绳索张力，补偿距离不受限制是双驱动补偿绞车的特点。所以补偿绞车通常会在高海况下被广泛使用。

1.3 课题研究现状

1.4 主要研究内容

该课题的主要研究内容是艇机被动式波浪补偿控制设计。在分析了常用的被动式补偿装置的基础上，设计了波浪补偿系统。该系统允许绳索维持恒定的张力，绞车能根据需要收进或放出绳索，使绳子基本处于张紧状态，从而避免设备和人员受到影响。本文的工作包括以下几个方面：

1、波浪补偿的原理。

2、常用被动式补偿装置的分析

3、被动式补偿装置的设计

4、被动式波浪补偿控制系统设计

第二章艇机被动式波浪补偿控制的原理分析

本章分析了被动式波浪补偿的基本原理，总结了起升工况和被动下降工况的特点，并对补偿速度和补偿张力进行了分析。

2.1 基本原理

当前，在高海况下，大部分船舶都装有被动式波浪补偿装置。被动式波浪补偿根据小艇的升沉状态，可以分成两个工况：起升工况和被动下降工况。

起升工况的特点如下：

(1)当波浪处于上升状态的时候，小艇随其做向上运动。(2)当吊艇架和小艇之间的相对距离逐渐变小，为了避免小艇与母船相撞的危险，补偿装置收紧绳索。(3)由于相对距离变小，小艇对于吊点的相对运动速度方向用负号表示。(4)为了保持绳索的紧绷，产生补偿张力，补偿速度必须满足吊艇架和小艇之间的相对运动速度。

被动下降工况的特点如下：

(1)在重力的作用下，小艇被动下降。(2)吊艇架和小艇的相对距离变大，为了使绳索继续紧绷且始终有张力，绳索由补偿装置被动释放。

(3)由于相对距离变大，小艇对于吊点的相对速度方向用正号表示。绳索不管在起升工况还是被动下降工况时，都必须保持有张力。为了避免绳索松弛，造成不利影响，补偿张力的存在即是保证了人员和小艇的安全。除此之外，减摇也是补偿张力的作用之一。

2.2 补偿速度的分析

补偿速度和补偿张力是研究的重点，其中，吊艇架和小艇的相对速度和研究的内容密不可分。母船在波浪运动下做六自由度运动，横摇、纵摇和升沉则是其中的重点考虑对象。

安装位置会影响小艇和吊艇架的相对运动速度，同时，相对运动速度还受其他因素影响，包括吊艇架的伸出长度和高度。

吊艇架和小艇的坐标值，主要是用来计算两者之间的相对运动速度。当最大相对运动速度小于最大补偿速度，才算达到补偿速度的要求。