海洋平台减振系统的采样控制方法研究

发布时间：2017-04-30 23:10

  本文关键词：海洋平台减振系统的采样控制方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文针对含有主动调谐质量阻尼器(TMD)装置的导管架海洋平台进行采样控制方法的研究.具体内容如下:第一,研究了在非线性自激波浪力作用下海洋平台的采样控制方法.首先,通过人为地引入一个时滞,将带有离散采样时刻的闭环系统转化为一个连续时间系统;然后,基于李雅普诺夫函数得到采样控制律存在的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式设计出采样控制器;最后,仿真实例证明了该方法的有效性,且与非线性控制器和积分滑模控制器相比,海洋平台系统在采样控制器作用下平台的位移振幅和所需控制力更小.第二,研究了在非线性自激波浪力和外部干扰共同作用下海洋平台的鲁棒采样H_∞控制方法.首先,通过采用输入时滞方法将采样闭环系统转化为具有时滞的连续时间系统.然后,基于李雅普诺夫函数建立H_∞性能指标,并得到系统的稳定性判据.最后通过仿真实验证明该方法的有效性.仿真结果显示,在取得几乎相同控制效果的前提下,系统在鲁棒采样H_∞控制器作用下所需的控制力明显小于在鲁棒H_∞控制器作用下所需的控制力.第三,研究了受系统参数摄动和控制器增益变化影响的海洋平台的非脆弱采样控制问题.通过在控制信道中引入一个时变时滞,将原系统的采样控制器设计问题转化为一个时变时滞系统的状态反馈控制器设计问题,进而得到系统稳定的充分条件并设计出非脆弱采样控制器.仿真实例证明了该方法的有效性,且与鲁棒采样控制器,经典的鲁棒控制器及鲁棒时滞控制器相比,在减振效果几乎相同的情况下,非脆弱采样控制器所需的控制力更小.
【关键词】：海洋平台 时滞 主动控制 采样控制 鲁棒控制 非脆弱控制
【学位授予单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE95
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 绪论13-18
• 1.1 选题背景及研究意义13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 采样控制理论15-16
• 1.4 符号定义及主要引理16-17
• 1.4.1 符号定义16
• 1.4.2 主要引理16-17
• 1.5 本文主要内容17-18
• 2 海洋平台减振系统的采样控制方法18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 导管架海洋平台的数学模型18-20
• 2.3 采样控制器设计20-23
• 2.4 数值仿真23-27
• 2.4.1 海洋平台在无控制作用下的动态响应24
• 2.4.2 海洋平台在采样控制器作用下的动态响应24-27
• 2.5 本章小结27-28
• 3 海洋平台减振系统的鲁棒采样H_∞控制方法28-43
• 3.1 引言28
• 3.2 导管架海洋平台的不确定模型28-31
• 3.3 鲁棒采样H_∞控制器设计31-35
• 3.4 数值仿真35-42
• 3.4.1 采样H_∞控制器对标称系统的控制效果36-39
• 3.4.2 鲁棒采样H_∞控制器对不确定系统的控制效果39-42
• 3.5 本章小结42-43
• 4 海洋平台减振系统的鲁棒非脆弱采样控制方法43-63
• 4.1 引言43
• 4.2 问题描述43-45
• 4.3 鲁棒非脆弱采样控制器设计45-52
• 4.4 数值仿真52-62
• 4.4.1 标称系统的非脆弱采样控制器设计及其控制效果52-55
• 4.4.2 不确定系统的鲁棒非脆弱采样控制器设计及其控制效果55-62
• 4.5 本章小结62-63
• 5 总结与展望63-64
• 5.1 研究总结63
• 5.2 研究展望63-64
• 参考文献64-68
• 作者简历68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陶冉冉;闫相祯;刘锦坤;;浅谈安全评估在海洋平台上的应用[J];石油和化工设备;2010年02期

2 杨壮春;;海洋平台中安全评估的应用[J];新技术新工艺;2013年05期

3 赵峰;海洋平台及设备可靠性的评价与监测[J];石油机械;2000年11期

4 尹群;孙彦杰;李良碧;;油气泄漏灾害下海洋平台风险评估及安全措施研究[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2008年02期

5 陶冉冉;闫相祯;杨秀娟;刘锦坤;;浅析安全评估在海洋平台上的应用[J];石油化工安全环保技术;2011年01期

6 崔厚玺;杨治华;于晓红;周怡潇;;海洋平台本质安全及事故预防关键技术[J];石油工程建设;2011年S1期

7 王鹏;蒋轶俊;张磊;王屹玮;;生活污水处理装置在海洋平台上的设计应用[J];船舶工程;2013年S1期

8 刘百臣;;海洋平台设备的防腐维护管理[J];化学工程师;2014年02期

9 曹斌;周敏;代秋影;;海洋平台安全建造管理探析[J];科技致富向导;2012年20期

10 韦明,李玉谦,王升;海洋平台用钢[J];宽厚板;2002年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李刚;张大勇;岳前进;;基于全寿命总费用最小的抗冰海洋平台优化设计[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

2 李良碧;王自力;尹群;孙彦杰;;海洋平台在火灾、爆炸灾害下的风险评估研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年

3 董胜;付新钰;甘步红;;购置海洋平台的风险与融资探讨[A];2005年度海洋工程学术会议论文集[C];2005年

4 陈聃;;海洋平台抗震[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年

5 靳猛;赵金城;杨秀英;刘明路;;海洋平台在火灾作用下的有限元分析[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

6 刘明路;赵金城;靳猛;;火灾作用下海洋平台温度场研究[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年

7 罗永峰;廖冰;遇瑞;乌建中;;某海洋平台整体提升的施工验算[A];第二届全国钢结构施工技术交流会论文集[C];2008年

8 李长亮;唐健;毛辉;贾玉光;王攀;黄俊;;涂塑管线现场修补与海洋平台管线涂塑工艺设计[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(下)[C];2011年

9 李春明;;海洋平台的振动试验方案及其模型设计[A];2007年度海洋工程学术会议论文集[C];2007年

10 梁天山;王宇;张亚东;王征;殷婷婷;;海洋平台锚泊方式和缆绳配置研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前9条

1 孙玲 记者 程云鹤;鞍钢用一流产品撑起我国海洋平台建设[N];鞍山日报;2012年

2 王武祥 何丹;湘钢成功开发特厚海洋平台用钢[N];湘潭日报;2009年

3 李旭东　张宏;海洋平台用钢刮起“舞钢旋风”[N];中国冶金报;2011年

4 本报记者 纪岩青 通讯员 易丛;让整座海洋平台与大海对接[N];中国海洋报;2013年

5 赵慧;我国海洋平台吊机挺进“重型化”[N];中国船舶报;2013年

6 李旭东　李英;舞钢海洋平台新产品挺进设备制造业高端领域[N];世界金属导报;2011年

7 记者 梁茵邋通讯员 王安军;国内首台海洋平台9000米井架组装完毕[N];中国石油报;2007年

8 记者 陈佳南 通讯员 梁妮;国内自主建造最大海洋平台起重机完工在即[N];中国船舶报;2010年

9 朱正秋 曾佩;武汉船机开发出国内最大海洋平台起重机[N];中国船舶报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 谭

本文编号：337778