海洋平台动力响应分析与振动控制技术研究

发布时间：2020-11-08 22:18

　　 海洋平台在服役期内会受到风、浪、流甚至是冰、地震荷载的作用。这种长期、连续的作用会导致平台在使用过程中发生明显、持续的振动，从而加剧平台的疲劳破坏、降低系统的可靠度，甚至影响平台的正常生产活动，因此近年来，利用振动控制技术来减轻海洋平台在环境荷载作用下的振动问题，日趋重要。 本文的研究是结合国家自然科学基金项目“海洋平台结构系统的辨识和结构振动控制技术研究”开展的。在充分了解国内外有关结构振动控制理论研究现状的基础上，本文考虑了海洋平台在随机波浪作用下所表现的动力特性，及振动控制技术在应用于海洋平台过程中的一些理论和技术问题，对海洋平台振动控制技术和一些相关问题进行了较为深入的研究。本文的研究内容主要包括： 采用有限元方法，建立了海洋平台的数学模型，并分别从频域和时域的角度分析了平台的动力响应特性。 提出了适用于海洋平台的前馈-反馈振动控制方法，在控制器的设计中，考虑了噪声(动态噪声和测量噪声)的影响，及AMD冲程、控制力大小受到限制等实际情况。 建立了海洋平台-主动控制装置的不确定性数值模型，在此基础上，研究了带有一定鲁棒性的H_2控制技术对海洋平台的振动控制效果，给出了在考虑AMD冲程及作动器出力限制时，H_2控制器的设计方法。 建立了包含时间滞后的海洋平台-主动控制装置的振动控制方程，分析了时间滞后对主动控制所产生的不利影响。 基于Taylor基数法和预测控制方法，研究了既适用于反馈控制系统又适用于前馈-反馈控制系统的时滞补偿方法一直接展开补偿法和一步预测补偿法。 基于MATLAB6.1语言，开发了振动控制系统的仿真应用软件。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2003
【中图分类】：P752
【部分图文】：

生活平台照片

平台的FE模型

图7.1振动控制系统软件结构示意图采用MATLAB中的主页面如图7.2所示GUI工具箱提供的界面设计工具，设计出具有上述结构控制方法菜单攫说明栏结束程序按钮掣卜详细目录菜单图7.2振动控制软件系统的主界面该窗口在“Controls州emDesign”标题栏下，共设置了七项功能菜单，这些功能菜单与Matlab6.1本身设置的菜单相一致，这里对其功能不加以详述。本软件系统的主功能区由三部分构成，分别为“控制方法”菜单，“详细目录”菜
【引证文献】

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1 周雅杰;船用货物升降机动态性能研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

2 付敏飞;自升式海洋平台升降装置疲劳强度分析[D];武汉理工大学;2007年

3 李化凤;海洋平台结构振动控制方法研究[D];大连理工大学;2007年

本文编号：2875433