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升降车半主动升沉补偿控制特性 升降车半主动升沉补偿液压系统原理图，系统主要由补偿液压缸(三腔复合式液压缸)、被动腔蓄能器、比例阀、主泵等组成。升降车升沉补偿系统安装于甲板或舱室，当波浪使及吊装的负载产生升沉运动时，通过补偿液压缸的运动控制实现波浪运动的消除。为了适应不同负载状态时的补偿需求，半主动升沉补偿系统具备被动补偿功能和半主动补偿功能。当运行于被动补偿功能时，比例阀、被动腔充液阀关闭，连通阀打开，主动腔A和B连通被动腔C与被动腔蓄能器连通，通过蓄能器的柔性吸收升沉运动;当运行于半主动补偿功能时，连通阀、被动腔充液阀关闭，比例阀根据采集的升沉运动信号闭环控制补偿液压缸运动，大幅抵消升沉运动，同时被动腔与蓄能器相连平衡重物重量，降低主动控制系统能耗。
升沉补偿系统的目标是消除波浪产生的及负载在垂直方向上的运动状态的改变，进而消除负载位置波动，减小钢丝绳张力突变。当负载惯量较大时，系统固有频率明显降低，同时由于被动腔活塞蓄能器直接作用于复合液压缸，且作用力随着负载的运动而变化，导致半主动补偿系统的负载特性叠加了被动腔活塞蓄能器的影响，单纯采用位置闭环控制已无法满足负载位置补偿精度的要求。上述系统的宏观特性，采用多状态复合控制的思路进行改善。当负载在水面上/下运动时，位置随即产生变化，即系统的外负载状态变化，结合位置反馈系统，控制器实时进行目标位置跟踪控制。同时，采用负载速度反馈改善系统动态性能，加速度反馈增加系统带宽，提高系统稳定性，有效的调整系统的固有频率和阻尼比，降低运动过程中的过渡过程特性，并且结合升沉运动的前馈补偿，改善大惯量系统控制特性，综合提高系统的控制精度。多状态复合控制系统结构图。多状态复合控制系统比例阀给定信号与液压缸位移的传递函数. 当系统只有速度反馈时，固有频率增加，而阻尼比降低，使系统具有更高的频宽，但是降低了系统的稳定性。当系统只有加速度反馈时，即当系统只有加速度反馈时，固有频率不变，而阻尼比提高，使系统在不改变频宽的同时增加了系统的稳定性。由上述分析可知，单独采用速度反馈和加速度反馈校正时，可以分别提高固有频率和阻尼比，故选用速度反馈与加速度反馈共同作用，使系统的固有频率和阻尼比调整到合适的取值，使系统得到较理想的校正效果。
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