CN107738996A - 一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置及补偿方法 - Google Patents

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CN107738996A CN201710838984.4A CN201710838984A CN107738996A CN 107738996 A CN107738996 A CN 107738996A CN 201710838984 A CN201710838984 A CN 201710838984A CN 107738996 A CN107738996 A CN 107738996A
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佘建国
葛建飞
邱广庭
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    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
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    • B66C23/52—Floating cranes
    • B66C23/53—Floating cranes including counterweight or means to compensate for list, trim, or skew of the vessel or platform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • B66C13/18—Control systems or devices

Abstract

本发明公开一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置，其安装在浮式起重机与船体甲板之间，船体表面上浮式起重机在不同海况下工作，时常受到风浪的影响产生晃动，影响海上施工效率，船舶在海面受到风浪的运动可以分解为六种运动：横摇、纵摇、艏摇、横荡、垂荡和纵荡，其中对于艏摇、横荡和纵荡可通过锚泊技术和空间动力定位系统实现补偿，而横摇、纵摇和垂荡运动没有很好的补偿方法，本装置能有效解决横摇、纵摇和垂荡运动所引起的浮式起重机摇摆问题，其安装在船体表面中心位置，保证船舶起吊重物受力均衡，本发明可保证浮式起重机在恶劣海况下能够顺利进行工作，提高海上工程操作效率，具有补偿精度高、可控性强、功能一体化等优点。

Description

一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置及补偿方法
技术领域
本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置。
背景技术
在进行深海作业时，船体表面上安装的浮式起重进行起吊重物时，其对海上风浪的变化十分敏感，这会很快使起重机失去平衡。利用自升式起重机定期安装海上风力发电机时，它们仅限于在具有稳定海床的相对较浅的水域中操作。
针对以上的问题，使用标准浮式起重机更符合成本效益，但是目前的技术只能用于非常平静的海面。当满载的起重机臂端移动4至5米时，吊臂就会轻摇两度或三度，这已使船员处于一定的危险中。现有的标准浮式起重机在浪高30厘米时就开始出现问题，该浪点以上就无法保证安全运行。现有船用起重机的波浪补偿装置主要是针对垂直补偿方面的研究，对于横摇与艏摇的研究几乎没有。
现有船用起吊波浪补偿装置在其结构设计上存在着不足，目前使用最多的就是液压绞车补偿装置，其主要的组成部件包括：收放绳索的绞车、提供动力的伺服电机、关节轴承、伺服电缸等。该种装置主要依靠对伺服电机的控制，经过绞车部分实现传动，实现对起吊重物进行升沉补偿运动，从而保证重物在运动中的稳定性。由于该装置只是通过绳索所提供的恒张力对起吊重物进行补偿，因此其不能够进行横摇与艏摇补偿。使用Stewart运动平台也可以实现运动补偿，但六自由度运动平台在制造成本上存在不足，控制难度较大；同时，其液压缸采用交叉倾斜安装方式，承载能力差，不能承担较大的质量载荷。
本发明中采用三个伺服液压缸竖直安装，具有很好的承载能力，三个阻尼杆对装置平台在海浪作用下起到缓冲保护作用，因此本发明具有使用范围广、稳定性高、精度高等优点。。
发明内容
本发明针对现有的技术问题，提供一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置，目的实现对船舶的横摇、纵摇和升沉运动进行实时补偿，又能够提高承载能力及稳定性等特点，为海上起吊工作人员提供良好的作业环境，拟解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置，其特征在于，其包括动平台、三个伺服位移补偿组件、三个底座和上位机运动控制卡；
所述动平台与浮式起重机连接，且所述动平台为三角形结构；
所述动平台的中心正下方的船体上固定设置有姿态传感器；
三个所述底座固定安装在船体甲板上，且每个底座与所述动平台的三个角的位置相适应；
每个底座与所述动平台的每个角之间均设置有所述伺服位移补偿组件；
所述姿态传感器和所述伺服位移补偿组件均与所述上位机运动控制卡控制连接，以便根据姿态传感器的检测数据来控制各个伺服位移补偿组件的伸缩补偿值进而实现对船舶横摇、纵摇和升沉的运动补偿；
其中，所述伺服位移补偿组件包括伺服液压缸和阻尼杆，所述伺服液压缸的一端采用转动球铰链连接设置在所述动平台上，所述伺服液压缸的另一端采用转动球铰链连接设置在所述底座的一端上，所述底座的另一端上设置有支架，所述阻尼杆的一端采用转动球铰链连接在所述支架顶端，所述阻尼杆的另一端采用转动球铰链连接在所述动平台上。
进一步，作为优选，所述动平台为等边三角形结构，三个底座分别与各自的伺服液压缸的连接点构设为与所述动平台的等边三角形全等的等边三角形结构。
进一步，作为优选，所述伺服位移补偿组件还包括位移传感器、压力传感器和伺服阀，其中，所述伺服液压缸的活塞杆与连接所述动平台的转动球铰链之间设置有压力传感器，所述伺服液压缸的缸体与连接所述动平台的转动球铰链之间设置有线性位移传感器，所述伺服液压缸上设置有所述伺服阀，所述压力传感器、线性位移传感器和伺服阀均与上位机运动控制卡控制连接。
进一步，作为优选，各个伺服阀均与液压泵站连接，所述液压泵站上连接设置有溢流阀和蓄能器。
进一步，作为优选，所述上位机运动控制卡采用PID控制器对该补偿装置进行控制。
进一步，作为优选，所述动平台的每个角上均一体设置有L型连接架，所述伺服液压缸和阻尼杆分别连接在所述L型连接架的两端上。
进一步，作为优选，该补偿装置固定安装在船舶中心位置。
进一步，作为优选，所述姿态传感器至少检测船舶由风浪引起的横摇、纵摇和升沉的运动数值值。
进一步，作为优选，三个底座在船体甲板的布置具体为，其中两个底座的长度方向轴线相互平行，另外一个底座的长度方向轴线与这两个底座的长度方向轴线相互垂直。
进一步，作为优选，本发明提供了一种对浮式起重机在深海工作时所受到的横摇、纵摇和升沉运动进行补偿的方法，其特征在于，其补偿方法包括以下步骤：
步骤1：接通电源，给补偿装置中液压泵、上位机运动控制卡、姿态传感器、位移传感器供电；
步骤2：通过安装在姿态传感器测量船舶由波浪所引起的纵摇、横摇和升沉运动数据，将测得的数据通过RS232总线实时传输给MRU接收单元；
步骤3：MRU将测得的姿态值传输给上位机运动控制卡，运动控制卡根据补偿原理及反解算法，计算出相应的横摇、纵摇和升沉的补偿值；
其中，反解算法是指：首先根据姿态传感器4测得船舶由风浪引起的横摇、纵摇和升沉值，假设所测得的船舶运动姿态值分别为qi(i＝1,2,3)，然后通过上位机运动控制卡解算出相对应的伺服液压缸的运动值；当q1＝q2＝0且q3≠0时，表明船体仅有升沉运动，三个伺服液压缸进行得到相应的位移运动值与船体所受到的垂荡运动进行补偿；补偿装置中的阻尼杆跟随伺服液压缸的伸缩变换做跟随运动，对装置平台起到缓冲保护作用；当q1≠0,q2＝q3＝0，表明船体仅做横摇运动，此时其中q1对应的那个伺服液压缸静止不动，另外两个伺服液压缸根据上位机控制卡给出的运动位移值进行运动，从而对船体做反向恒要补偿；当q2≠0,q1＝q3＝0，表明船体在做纵摇运动，此时三个伺服液压缸同时运动，实现对船体所做的纵摇运动做反向运动补偿，假设三个伺服液压缸的初始长度分别定义为li(i＝1,2,3)，根据姿态传感器测得船体横摇、纵摇和升沉运动数据，经过上位机运动控制卡得到相应的液压缸的变化长度为li′(i＝1,2,3)，则伺服液压缸的伸缩量变化为Δli＝li-li′(i＝1,2,3)，上述即为主动补偿的反解算法；
步骤4：将上位机运动控制卡解出的三个伺服液压缸的位移数字信号转换成模拟信号，模拟信号经伺服放大器传输给各自的伺服阀；
步骤5：每个伺服阀根据输入的模拟信号输出相应的流量和压力，分别控制各自的伺服液压缸的伸缩量变化，对液压缸协调控制实现对船舶横摇、纵摇和升沉运动进行实时补偿；
步骤6：线性位移传感器将测得的位移变化信号经过模数转换装置，将数字信号反馈给控制系统；
步骤7：将反馈回来的数字信号转换成模拟信号，与反解求出的伺服液压缸的位移变化值进行比较，构成的偏差通过PID控制器进行调节，以提高对船舶横摇、纵摇和升沉补偿的精确度，确保浮式起重机在有风浪情况下的海面工作安全。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在工作时，通过姿态传感器测量船体的横摇、纵摇和和升沉的运动参数并实时传输给运动控制器，运动控制器根据波浪补偿值的反解算法计算出横摇、纵摇及升沉的补偿值，将算出的波浪补偿值由数字信号经数/模器转换成模拟信号，模拟信号经伺服放大器后传输给电液伺服阀，电液伺服阀根据处理后的模拟信号控制3个伺服液压缸的运动，实现对船舶横摇、纵摇和升沉的实时补偿；
同时，本发明在液压控制回路中安装PID控制器，将反馈回路中的补偿差值与设定误差进行比较，保证液压缸行程误差在允许范围误差之内。该装置能够在恶劣海况下为浮式起重机提供一个安全稳定的工作环境，具有补偿精度高、功能一体化等优点。
附图说明
图1是本发明的一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置的三维结构前视图；
图2为本发明的一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置的伺服位移补偿组件结构示意图；
图3为本发明的一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置的底座安装布置结构示意图；
图4为本发明的一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置的液压系统结构示意图；
图5为本发明的一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置的补偿控制系统结构示意图；
其中，图中：1-1.第一底座、1-2.第二底座、1-3.第三底座、2-1.第一伺服液压缸、2-2.第二伺服液压缸、2-3.第三伺服液压缸、3-1.第一阻尼杆、3-2.第二阻尼杆、3-3.第三阻尼杆、4.姿态传感器、5.动平台、6-1.第一线性位移传感器、6-2.第二线性位移传感器、6-3.第三线性位移传感器、7-1.第一伺服阀、7-2.第二伺服阀、7-3.第三伺服阀、8-1.第一压力传感器、8-2.第二压力传感器、8-3.第三压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种拓宽浮式起重机应用范围的波浪补偿装置，其特征在于，其包括动平台5、三个伺服位移补偿组件、第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3和上位机运动控制卡；
所述动平台5与浮式起重机连接，且所述动平台5为三角形结构；
所述动平台5的中心正下方的船体上固定设置有姿态传感器4；
第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3固定安装在船体甲板上，且每个底座与所述动平台的三个角的位置相适应；
每个底座与所述动平台的每个角之间均设置有所述伺服位移补偿组件；
所述姿态传感器和所述伺服位移补偿组件均与所述上位机运动控制卡控制连接，以便根据姿态传感器的检测数据来控制各个伺服位移补偿组件的伸缩补偿值进而实现对船舶横摇、纵摇和升沉的运动补偿；
其中，三个所述伺服位移补偿组件分别包括第一伺服液压缸2-1和第一阻尼杆3-1、第二伺服液压缸2-2和第二阻尼杆3-2、第三伺服液压缸2-3和第三阻尼杆3-3，各个所述伺服液压缸的一端采用转动球铰链连接设置在所述动平台上，第一伺服液压缸2-1、第二伺服液压缸2-2、第三伺服液压缸2-3的另一端分别采用转动球铰链连接设置在第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3的一端上，第一底座1-1、第二底座1-2、第三底座1-3的另一端上分别设置有支架13-1、13-2、13-3，所述第一阻尼杆3-1、第二阻尼杆3-2和第三阻尼杆3-3的一端分别采用转动球铰链连接在支架13-1、13-2、13-3顶端，所述第一阻尼杆3-1、第二阻尼杆3-2和第三阻尼杆3-3的另一端采用转动球铰链连接在所述动平台5上。
本发明使用的装置型号具体为：姿态控制器选用型号为SMCIMu-107的波浪补偿仪；液压缸许用JB2162-77双向活塞式液压缸；伺服阀选用型号为SFL214电液伺服阀；线性位移传感器选用型号为LHAT005M06002R2；压力传感器选用型号为DYLF102轮辐式压力传感器；PID控制器选用型号为XMFA-5000只能控制器；运动控制卡选用型号为M3000M00G；液压泵站选用型号为YZB1000H-Z230X2。
不同海况下，船的横摇、纵摇、升沉范围作为阻尼杆13-1、阻尼杆13-2、阻尼杆13-3的选型标准。
图1为本发明装置的三维结构前视图，结合图1、图2，同时参阅图3。为了加补偿效果，保证起重船在起吊重物时，船体受力更加均衡，所以将波浪补偿装置平台尽量安装在船舶中心位置，底座1-1、底座1-2、底座1-3分别通过固定螺栓连接在船体甲板上，固定螺栓分别安装在直线L1、L2、L3处，底座1-1、底座1-2、底座1-3摆放位置遵循节约空间原则，分别沿着L1、L2、L3方向摆放。底座1-1与伺服液压缸2-1通过转动铰链连接、底座1-2与伺服液压缸2-2通过转动铰链连接、底座1-3与伺服液压缸2-3通过转动铰链连接，伺服液压缸2-1、2-2、2-3均通过球铰链与动平台5相连接，阻尼杆3-1与底座2-1通过球铰链连接、阻尼杆3-2与底座2-2通过球铰链连接、阻尼杆3-3与底座2-3通过球铰链连接，阻尼杆3-1、阻尼杆3-2、阻尼杆3-3分别通过球铰链与动平台5连接。
图2为本发明装置集成伺服液压缸，主要包括伺服液压缸2-1、线性位移传感器6-1、电液伺服阀7-1、压力传感器8-1，所述伺服液压缸的一端采用转动球铰链连接设置在所述动平台上，所述伺服液压缸的另一端采用转动球铰链连接设置在所述底座的一端上，所述底座的另一端上设置有支架，所述阻尼杆的一端采用转动球铰链连接在所述支架顶端，所述阻尼杆的另一端采用转动球铰链连接在所述动平台上，所述伺服液压缸的活塞杆与连接所述动平台的转动球铰链之间设置有压力传感器8-1，所述伺服液压缸的缸体与连接所述动平台的转动球铰链之间设置有线性位移传感器6-1，所述伺服液压缸上设置有所述电液伺服阀7-1，所述压力传感器、线性位移传感器和伺服阀均与上位机运动控制卡控制连接。
在本实施例中，动平台5为等边三角形结构，三个底座分别与各自的伺服液压缸的连接点构设为与所述动平台的等边三角形全等的等边三角形结构，具体布置如图图3，为了清晰地描述波浪补偿装置平台与安装船体表面之间的位置关系，建立以船体表面中心为坐标原点的静坐标系OXYZ；其中，X方沿着船长方向，Y沿着船宽方向。在动平台中B1、B2、B3分别为三个伺服液压缸与动平台的连接点，且B1＝B2＝B3；在静坐标系中，A1、A2、A3为三个伺服液压缸与三个底座的连接点，且A1＝A2＝A3；上平台与船体表面之间的安装高度为h，且等边三角形(B1、B2、B3)与等边三角形(A1、A2、A3)全等。图3中的直线L1、L2、L3分别为底座2-1、底座2-2、底座2-3与船体甲板之间螺栓连接处，且L1与L3平行于Y轴、L2平行于X轴。动平台表面上半径为R1的圆周上安装固定螺栓，用于固定动平台与浮式起重机。
图4为本发明的液压系统原理图。液压泵站11为液压装置提供动力，溢流阀12将液压系统控制所调定的压力接近恒定或防止系统压力超荷，在液压回路中作为缓冲保护装置。蓄能器10在适当时候把系统中的部分能量贮存起来，以便在需要时重新放出去，达到保护系统安全。三个电液伺服阀分别对控制相对应的液压缸对风浪引起的船舶横摇、纵摇和升沉运动惊醒补偿。
图5为本发明的补偿控制系统，主要包括姿态控制器、运动控制卡、D/A转换器、A/D转换器、功率放大器、电液伺服阀7-1、电液伺服阀7-2、电液伺服阀7-3、液压缸2-1、液压缸2-2、液压缸2-3、线性位移传感器6-1、线性位移传感器6-2、线性位移传感器6-3、D/A转换器、PID控制器，其中姿态传感器的输出端连接到运动控制卡的输入端，运动控制卡的输出端连接到D/A转换器输入端，D/A转换器输出端连接到电液伺服阀7-1、7-2、7-3，电液伺服阀7-1、7-2、7-3的输出端分别连接到伺服液压缸2-1、2-2、2-3，线性位移传感器6-1、6-2、6-3输出端连接到A/D转换器的输入端、A/D转换器的输出端连接PID控制器、PID控制器的输出端连接运动控制卡。
本装置旨在对标准浮式起重机在深海工作，所受到的横摇、纵摇和升沉运动补偿而发明的一种运动补偿装置，具体补偿过程如下：
船舶在海里运动时由于受到风浪的影响产生六自由度的运动分别为：横摇、纵摇、升沉、横荡、纵荡和艏摇。其中，横摇、纵荡和艏摇可借助成熟的船舶空间动力定位系统技术补偿，但是对于纵摇、横摇、和垂荡的补偿相对较少，且众多海上事故都是由于这三种运动所引起的，因此需要对船舶的横摇、纵摇和升沉运动进行补偿，保证浮式起重机在安全稳定的环境下工作，具体补偿过程如下：
步骤1：接通电源，给系统中液压泵、上位机运动控制卡、姿态传感器、位移传感器等设备供电。
步骤2：通过安装在姿态传感器4测量船舶由波浪所引起的纵摇、横摇和升沉运动数据，将测得的数据通过RS232总线实时传输给MRU(接受单元)。
步骤3：MRU将测得的姿态值传输给上位机运动控制卡，运动控制卡根据补偿原理及反解算法，计算出相应的横摇、纵摇和升沉的补偿值。反解算法是指：首先根据姿态传感器4测得船舶由风浪引起的横摇、纵摇和升沉值，假设所测得的船舶运动姿态值分别为qi(i＝1,2,3，)然后通过上位机运动控制卡解算出相对应的伺服液压缸2-1、伺服液压缸2-2、伺服液压缸2-3的运动值。当q1＝q2＝0且q3≠0时，表明船体仅有升沉运动，三个伺服液压缸进行得到相应的位移运动值与船体所受到的垂荡运动进行补偿；装置中的阻尼杆跟随伺服液压缸的伸缩变换做跟随运动，对装置平台起到缓冲保护作用；当q1≠0,q2＝q3＝0，表明船体仅做横摇运动，此时伺服液压缸2-2静止不动，伺服液压缸2-1和伺服液压缸2-3根据上位机控制卡给出的运动位移值进行运动，从而对船体做反向恒要补偿；当q2≠0,q1＝q3＝0，表明船体在做纵摇运动，此时伺服液压缸2-1、伺服液压缸2-2、伺服液压缸2-3同时运动，实现对船体所做的纵摇运动做反向运动补偿。假设三个伺服液压缸的初始长度分别定义为li(i＝1,2,3)，根据姿态传感器测得船体横摇、纵摇和升沉运动数据，经过上位机运动控制卡得到相应的液压缸的变化长度为li′(i＝1,2,3)，则伺服液压缸的伸缩量变化为Δli＝li-li′(i＝1,2,3)，上述即为主动补偿的反解算法。
步骤4：将上位机运动控制卡解出的伺服液压缸2-1、伺服液压缸2-2、伺服液压缸2-3的位移数字信号转换成模拟信号，模拟信号经伺服放大器传输给伺服阀7-1、伺服阀7-2、伺服阀7-3。
步骤5：伺服阀7-1、伺服阀7-2和伺服阀7-3根据输入的模拟信号输出相应的流量和压力，分别控制伺服液压缸2-1、伺服液压缸2-2、伺服液压缸2-3的伸缩量变化，对液压缸协调控制实现对船舶横摇、纵摇和升沉运动进行实时补偿。
步骤6：线性位移传感器将测得的位移变化信号经过模数转换装置，将数字信号反馈给控制系统。
步骤7：将反馈回来的数字信号转换成模拟信号，与反解求出的伺服液压缸的位移变化值进行比较，构成的偏差通过PID控制器9-1、PID控制器9-2、PID控制器9-3进行调节，以提高对船舶横摇、纵摇和升沉补偿的精确度，确保浮式起重机在有风浪情况下的海面工作安全。在实际操作过程中不可避免的存在偏差，主要是由于液压油的阻力、油温变化、杂质等对机构运动所造成的影响。偏差是指：反解算法求出的三个伺服液压缸位移变化的理论值与实际运动的差值，假设反解算法求出的三个伺服液压缸的运动位移值为Δli(i＝1,2,3)，而三个伺服液压缸的实际运动值为Δli′(i＝1,2,3)，则运动的偏差为ei＝Δli-Δli′(i＝1,2,3)；上位机运动控制卡根据上述偏差ei(i＝1,2,3)分别对伺服液压缸2-1、伺服液压缸2-2、伺服液压缸2-3进行PID闭环控制，以此提高对船舶横摇、纵摇和升沉补偿的准确性，确保浮式起重机在工作时保持平稳、有效。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于，其包括动平台、三个伺服位移补偿组件、三个底座和上位机运动控制卡；
所述动平台与浮式起重机连接，且所述动平台为三角形结构；
所述动平台的中心正下方的船体上固定设置有姿态传感器；
三个所述底座固定安装在船体甲板上，且每个底座与所述动平台的三个角的位置相适应；
每个底座与所述动平台的每个角之间均设置有所述伺服位移补偿组件；
所述姿态传感器和所述伺服位移补偿组件均与所述上位机运动控制卡控制连接，以便根据姿态传感器的检测数据来控制各个伺服位移补偿组件的伸缩补偿值进而实现对船舶横摇、纵摇和升沉的运动补偿；
其中，所述伺服位移补偿组件包括伺服液压缸和阻尼杆，所述伺服液压缸的一端采用转动球铰链连接设置在所述动平台上，所述伺服液压缸的另一端采用转动球铰链连接设置在所述底座的一端上，所述底座的另一端上设置有支架，所述阻尼杆的一端采用转动球铰链连接在所述支架顶端，所述阻尼杆的另一端采用转动球铰链连接在所述动平台上。
2.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：所述动平台为等边三角形结构，三个底座分别与各自的伺服液压缸的连接点构设为与所述动平台的等边三角形全等的等边三角形结构。
3.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：所述伺服位移补偿组件还包括位移传感器、压力传感器和伺服阀，其中，所述伺服液压缸的活塞杆与连接所述动平台的转动球铰链之间设置有压力传感器，所述伺服液压缸的缸体与连接所述动平台的转动球铰链之间设置有线性位移传感器，所述伺服液压缸上设置有所述伺服阀，所述压力传感器、线性位移传感器和伺服阀均与上位机运动控制卡控制连接。
4.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：各个伺服阀均与液压泵站连接，所述液压泵站上连接设置有溢流阀和蓄能器。
5.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：所述上位机运动控制卡采用PID控制器对该补偿装置进行控制。
6.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：所述动平台的每个角上均一体设置有L型连接架，所述伺服液压缸和阻尼杆分别连接在所述L型连接架的两端上。
7.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：该补偿装置固定安装在船舶中心位置。
8.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：所述姿态传感器至少检测船舶由风浪引起的横摇、纵摇和升沉的运动数值值。
9.根据权利要求1所述的一种拓宽浮式起重机应用范围的补偿装置，其特征在于：三个底座在船体甲板的布置具体为，其中两个底座的长度方向轴线相互平行，另外一个底座的长度方向轴线与这两个底座的长度方向轴线相互垂直。
10.一种对浮式起重机在深海工作时所受到的横摇、纵摇和升沉运动进行补偿的方法，该方法采用权利要求1-9任意一项所述的补偿装置，其特征在于，其补偿方法包括以下步骤：
步骤1：接通电源，给补偿装置中液压泵、上位机运动控制卡、姿态传感器、位移传感器供电；
步骤2：通过安装在姿态传感器测量船舶由波浪所引起的纵摇、横摇和升沉运动数据，将测得的数据通过RS232总线实时传输给MRU接收单元；
步骤3：MRU将测得的姿态值传输给上位机运动控制卡，运动控制卡根据补偿原理及反解算法，计算出相应的横摇、纵摇和升沉的补偿值；
其中，反解算法是指：首先根据姿态传感器4测得船舶由风浪引起的横摇、纵摇和升沉值，假设所测得的船舶运动姿态值分别为qi(i＝1,2,3)，然后通过上位机运动控制卡解算出相对应的伺服液压缸的运动值；当q1＝q2＝0且q3≠0时，表明船体仅有升沉运动，三个伺服液压缸进行得到相应的位移运动值与船体所受到的垂荡运动进行补偿；补偿装置中的阻尼杆跟随伺服液压缸的伸缩变换做跟随运动，对装置平台起到缓冲保护作用；当q1≠0,q2＝q3＝0，表明船体仅做横摇运动，此时其中q1对应的那个伺服液压缸静止不动，另外两个伺服液压缸根据上位机控制卡给出的运动位移值进行运动，从而对船体做反向恒要补偿；当q2≠0,q1＝q3＝0，表明船体在做纵摇运动，此时三个伺服液压缸同时运动，实现对船体所做的纵摇运动做反向运动补偿，假设三个伺服液压缸的初始长度分别定义为li(i＝1,2,3)，根据姿态传感器测得船体横摇、纵摇和升沉运动数据，经过上位机运动控制卡得到相应的液压缸的变化长度为li′(i＝1,2,3)，则伺服液压缸的伸缩量变化为Δli＝li-li′(i＝1,2,3)，上述即为主动补偿的反解算法；
步骤4：将上位机运动控制卡解出的三个伺服液压缸的位移数字信号转换成模拟信号，模拟信号经伺服放大器传输给各自的伺服阀；
步骤5：每个伺服阀根据输入的模拟信号输出相应的流量和压力，分别控制各自的伺服液压缸的伸缩量变化，对液压缸协调控制实现对船舶横摇、纵摇和升沉运动进行实时补偿；
步骤6：线性位移传感器将测得的位移变化信号经过模数转换装置，将数字信号反馈给控制系统；
步骤7：将反馈回来的数字信号转换成模拟信号，与反解求出的伺服液压缸的位移变化值进行比较，构成的偏差通过PID控制器进行调节，以提高对船舶横摇、纵摇和升沉补偿的精确度，确保浮式起重机在有风浪情况下的海面工作安全。
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