基于双行程做功的浮力摆波浪能液压传动关键技术研究

The wave energy device of inverse pendulum has many notable features such as its hydrodynamic characteristics and simple reliability, which has attracted extensive attention of experts from home and abroad. How to improve the efficiency of energy conversion and the impact resistance, the reasonable control of energy flow, and how to make sure the uninterrupted smooth and efficient operation of power generation systems are the difficulties and keys during the unsteady energy transmission. To do this, the main study includes: .(1) For the wave energy device of inverse pendulum, the novel scheme of the two-stroke acting hydraulic drive system is proposed, so as to achieve the full-cycle acting and improve the efficiency and power stability, the design methods, manufacturing technology and test prototype are studied; .(2) The dynamic performance and output characteristics of the two-stroke acting hydraulic drive system are chosen as the optimization objective, the nonlinear model of energy flow is built and the optimum match damping control strategy is also studied; .(3) Combining the requirements of pressure matching and energy conservation during the process of energy transmission, the new prototype components coupled with wave kinetic energy and hydraulic energy is explored. .This research project can provide a theoretical foundation and technical support, so as to find a scientific way to use of wave energy.

浮力摆式波浪能发电装置具有水动力学特性好、简单可靠等显著特点，已引起国内外专家的广泛关注。如何提高浮力摆式波浪能发电装置的能量转换效率和抗冲击能力，合理控制能量流，保证发电系统在非稳定能量传递中的不间断平稳高效运行是其中的难点与关键。为此主要研究内容包括：（1）针对浮力摆式波能装置，提出双行程做功的液压传动系统新方案，以实现全周期做功，有效提高效率和功率稳定性，研究其设计方法、制造技术和试验样机。（2）以基于双行程做功的液压传动系统的动态性能和输出特性为优化目标，研究能量流的多模型波浪来能预测方法，提高系统动态响应能力。（3）基于多模型的波浪来能预测方法，设计最佳阻尼匹配控制策略进行自适应切换优化能量流，实现能量流的合理控制，以达到系统高效稳定运行的目的。项目研究可为找到一条科学利用波浪能的新模式提供理论基础和技术支撑。

浮力摆式波浪能发电装置具有水动力学特性好、简单可靠等显著特点，已引起国内外专家的广泛关注。如何提高浮力摆式波浪能发电装置的能量转换效率和抗冲击能力，合理控制能量流，保证发电系统在非稳定能量传递中的不间断平稳高效运行是其中的难点与关键。为此本项目已完成的主要研究内容包括：（1）针对浮力摆式波能装置，提出双行程做功的液压传动系统新方案，以实现全周期做功，有效提高效率和功率稳定性，研究了其设计方法、制造技术和试验样机。（2）以基于双行程做功的液压传动系统的动态性能和输出特性为优化目标，研究了能量流的多模型波浪来能预测方法，提高系统动态响应能力。（3）基于多模型的波浪来能预测方法，设计了最佳阻尼匹配控制策略进行自适应切换优化能量流，实现了能量流的合理控制，以达到系统高效稳定运行的目的。. 发展浮力摆式波浪能发电装置是一个新的研究领域，通过双行程做功液压传动系统方案提高系统能量转换效率和功率输出持续性的构想和通过对设计的最佳阻尼匹配控制策略进行自适应切换优化能量流以实现发电系统在非稳定能量传递中的平稳高效运行的研究思想具有自己的鲜明特点和研究基础。项目研究可为找到一条科学利用波浪能的新模式提供理论基础和技术支撑。