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申请/专利权人：中国海洋大学

摘要：本发明属于海洋可再生能源利用领域，尤其是一种漂浮式风‑浪集成装置一体化仿真系统及方法，仿真系统包括浮体时域仿真模块，连接约束仿真模块，PTO仿真模块和获能评估模块。准确考虑连接约束系统和PTO系统对漂浮式风‑浪集成装置动力学行为的影响，实现漂浮式风‑浪集成装置波能‑电能转换的全过程模拟。本发明推导并给出了漂浮式平台与波浪能转换装置间连接约束系统与PTO系统的数学表达式，所提出的系统弥补了现有主流浮体时域软件在多体连接约束系统与PTO系统模拟上的缺陷，并具备更好的普适性和保真度；所提出的方法为漂浮式风‑浪集成装置的设计优化提供了可靠工具，能够促进漂浮式风‑浪集成装置的工程应用进程。

主权项：1.一种漂浮式风-浪集成装置一体化仿真系统，其特征是，包括：浮体时域仿真模块，建立漂浮式风-浪集成装置的数值模型，在每一时间步下接收由于波浪能转换装置与漂浮式平台连接约束与PTO系统存在而引起的约束力和PTO反力，并将其纳入到漂浮式平台与若干波浪能转换装置的多体运动响应方程组的求解中，得到漂浮式平台与若干波浪能转换装置全局坐标系下重心处的实时位姿信息，上述位姿信息与步进时间信息将通过已有外部力接口向外输出；连接约束仿真模块，该模块在每一时间步下接收浮体时域仿真模块传出的漂浮式平台和若干波浪能转换装置在全局坐标系下重心处的位姿信息，考虑具体运动约束类型，依据漂浮式平台与波浪能转换装置相对运动和约束反力力矩的系列推导公式，计算得到漂浮式平台与波浪能转换装置的相对运动信息与约束反力力矩信息，并将约束反力力矩信息传递给浮体时域仿真模块以在漂浮式平台与若干波浪能转换装置的动力学方程组求解过程中考虑连接约束系统的影响；PTO仿真模块，该模块在每一时间步下基于多体约束系统得到的漂浮式平台与波浪能转换装置的相对运动信息，考虑具体PTO类型，计算得到漂浮式平台与波浪能转换装置所受到的PTO力力矩信息，并将这一信息传递给浮体时域仿真模块以在漂浮式平台与若干波浪能转换装置的动力学方程组求解过程中考虑PTO系统的影响；获能评估模块，该模块在每一时间步下接收连接约束仿真模块和PTO仿真模块输出的漂浮式平台与若干波浪能转换装置的相对速度与PTO力信息，并依据功率计算公式得到漂浮式风-浪集成装置的实时发电功率，进而完成漂浮式风-浪集成装置波浪-电能转化过程的实时再现。

全文数据：

权利要求：

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