基于智能优化算法的海洋地震拖缆控制规律设计与实验研究

发布时间：2021-03-19 07:17

　　拖缆系统是海洋四维地震资源勘探技术中的关键设备，勘探作业的质量与拖缆姿态的控制情况息息相关，拖缆控制系统的设计是国内外研究热点。本文基于拖缆的动力学模型，通过仿真分析与拖曳实验研究了水下拖缆的动力学特性，并分别根据边界控制、蚁群算法、模糊算法，对拖缆的姿态控制策略进行了研究。数学模型的确定，在若干假设条件的基础上，建立拖缆微元运动的动力学方程，给出方程中各外部作用力的确定方法。根据小攻角假设提出拖缆的线性化模型，确定边界条件，并给出水鸟节点处的运动方程。拖曳实验的目的是研究不同拖曳速度、不同频率横向外激励条件下海洋拖缆的动力学特性，在零浮力拖缆数学模型的基础上，计算了不同航速下拖缆首端张力的大小，然后进行拖曳实验。设计了测量拖缆模型首端张力的弹性测力机构，用水下摄像机记录缆上位移变化。实验数据与数值计算结果的对比，证实了数学模型的正确性及实验方案的可靠性，讨论分析了不同条件下拖缆的动力学特性。边界控制策略是从受控缆段的能量函数出发，建立控制目标函数，考虑非受控缆段的扰动作用，设计了拖缆振动的边界控制策略，并进行了数值仿真模拟，结果显示边界控制适用于海洋拖缆的振动抑制。蚁群算法的设计，通... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

“海洋石油720”号Fig.1-3Offshoreoil720

用最广泛的海洋勘探技术。如图 1-4 所示，海洋地震勘探的主要原理是通过在船上的地震仪发射地震波，经海底反射后由安装在水下拖缆上的检波器接过对反射回来的地震波的采集与分析，获得地下地质结构等数据，分析资源与可开采程度。

图 1-5 海洋四维地震勘探Fig.1-5 Marine four-dimension seismic exploration3 海洋地震勘探拖缆系统.1 拖缆系统介绍


本文编号：3089194