능동형 히브 보상은 어떻게 작동하나요?

AHC 시스템은 폐쇄 피드백 루프에서 작동하는 세 가지 핵심 요소로 구성됩니다:

• Motion Reference Unit (MRU) — 선박에 장착된 관성 센서 패키지로 실시간으로 히브 변위, 속도 및 가속도를 측정합니다.
• 제어 시스템 — MRU 신호를 처리하고 시스템 동역학, 지연 및 필터링을 고려한 필요한 보상 운동을 계산하는 컴퓨터입니다.
• 유압 액추에이터 — 유압 전원 장치(HPU)에 의해 구동되는 실린더로 측정된 히브 반대 방향으로 크레인 와이어 또는 하중을 움직입니다.

제어기는 지구 고정 기준 프레임에서 하중을 정지 상태로 유지하기 위해 액추에이터의 위치를 지속적으로 조정합니다. 이 폐루프 방식은 90–98% 보상 효율을 달성할 수 있으며, 까다로운 조건에서 수동 시스템을 크게 능가합니다.

능동형과 수동형 접근 방식에 대한 광범위한 비교는 능동형 대 수동형 히브 보상을 참조하세요.

AHC와 수동형 히브 보상 간의 근본적인 차이는 AHC가 지속적인 외부 전력을 요구한다는 것입니다. 유압 전원 장치는 최악의 히브 속도 및 하중 조합으로 요구되는 피크 유량 및 압력을 전달하도록 크기를 정해야 합니다.

일반적인 전력 요구사항은 소형 시스템의 경우 100 kW에서 대형 리프팅 응용 분야의 경우 500 kW 이상까지 다양합니다. 이 전력은 피크 동안에만 소비되지 않습니다 — HPU는 시스템 압력과 반응성을 유지하기 위해 지속적으로 실행되어야 합니다.

에너지 관리는 중요한 설계 고려사항입니다. 각 히브 사이클에서 시스템은 모터링(중력에 대해 하중을 들어올림)과 제동(하강)을 번갈아가며 합니다. 고급 시스템은 제동 에너지를 회수하지만, 전체 전력 풋프린트는 수동 대안과 비교하여 여전히 상당합니다. 에너지 측면에 대한 자세한 내용은 능동형 히브 보상 원리 페이지를 참조하세요.

AHC 성능은 히브 측정의 품질에 따라 달라집니다. 최신 MRU는 가속도계 및 자이로스코프를 사용하여 선박 운동의 6개 자유도를 모두 측정한 다음 신호 처리를 통해 수직 히브 성분을 추출합니다.

주요 과제는 다음과 같습니다:

• 위상 지연 — 측정과 작동 사이의 지연은 효율을 감소시킵니다. 고급 예측 알고리즘은 시스템 응답 시간을 보상합니다.
• 저주파 드리프트 — 변위를 얻기 위해 가속도를 적분하면 유효한 히브 신호를 제거하지 않고 필터링해야 하는 드리프트가 발생합니다.
• 노이즈 거부 — 제어기는 진정한 히브를 진동, 크레인 슬루, 및 기타 교란과 구분해야 합니다.

MRU는 일반적으로 크레인 받침대 근처에 설치되어 리프팅 포인트에서 히브 측정에 대한 롤과 피치의 영향을 최소화합니다.

능동형 히브 보상은 일반적으로 다음의 경우 지정됩니다:

• 매우 높은 위치 정확도가 필요한 경우(예: 해저 커넥터 결합, J-튜브 pull-in).
• 작동 중에 하중 무게가 크게 변하는 경우.
• 해상 상태가 심각하여 수동 효율이 불충분한 경우.
• 작업이 특정 속도에서 제어된 운동을 요구하는 경우(예: 일정한 강하 속도).

Norwegian Dynamics는 기존 크레인 시스템과의 통합을 위해 설계된 해상 및 해저 등급 구성 모두에서 사용할 수 있는 인라인 AHC입니다. 그러나 많은 작업의 경우, 적응형 수동 시스템은 비용의 일부로 충분한 성능을 제공합니다 — 능동과 수동 간의 선택을 보상기 선택의 핵심 부분으로 만듭니다.