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海洋平台振动控制国内外研究现状(2)

时间:2021-05-05 08:51来源:毕业论文
在海洋平台受波浪力激励的分析中,时滞线性普遍存在。对于时滞最优控制, 国内外 已有许多研究成果。Oh S H和Luus R[13]研究了对于带有小时滞和较大时滞

在海洋平台受波浪力激励的分析中,时滞线性普遍存在。对于时滞最优控制,国内外已有许多研究成果。Oh S H和Luus R[13]研究了对于带有小时滞和较大时滞的系统的不同最优控制处理方法及其应用。蔡国平等[14]提出了一种对于线性时滞系统的最优控制方案。他将时滞系统动态微分方程通过一种特定的转换方法改写为没有时滞的形式,通过应用经典最优控制理论设计了一个最优调节器。并且由于计算均为精确值,故系统性能和稳定性可以得到保证。蔡国平和黄金枝[15]研究了对于线性时滞系统的最优主动振动控制。根据时滞是否为采样周期的整数倍,分别将时滞位移方程转化为标准离散无时滞方程。同时运用二次离散方程来提高控制性能。由于最优调节器直接从微分方程中得到,故系统稳定性好并且可以得到广泛应用。

    将最优控制方法应用于海洋平台的振动控制,有以下论著。Wang H H[16]运用AMD在导管式的海洋平台系统上处理输入时滞的最优振动控制。采用线性化的Morison方程来估算波浪引起的作用力-即海洋建筑结构受到的主要负荷,在系统中可以当作谐波激励来处理。首先,应用一种Artstein模型降阶法来降低系统时滞。其次提出了一个反馈前馈算法(FFOC),用一个最优方式来抑制受迫振动。最后,研究了一个运用AMD的套管式海洋平台的FFOC控制律的数字示例。Ma H等[17]研究了线性前馈-反馈控制策略对海洋平台振动控制的有效性。线性前馈-反馈控制只有当输入荷载为白噪声过程时,所实施的控制才是最优的, 因此该文采用一白噪声过程通过滤波器来近似随机波浪力谱,并将海洋平台-主动控制系统的动力学方程转化为符合随机最优控制要求的增广状态空间表达形式。依据设计目标中对安全性以及经济性的权衡, 通过使二次型控制目标函数最小化,推导出了随机最优控制力的计算方法,从而实现了最优控制的目的。在频率域上分析了海洋平台受控后的振动响应,结合典型的海洋天然气生产平台算例,将前馈-反馈控制与反馈控制、调谐质量阻尼器(TMD)控制加以比较,总结了前馈-反馈控制的特点及其优越性。

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