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海洋平台磁流变阻尼器半主动控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
基于现代最优控制理论建立海洋平台磁流变 (MR)半主动控制系统的数学模型 ,采用白噪声过程通过滤波器来近似随机波浪力谱。以典型导管架平台为算例 ,对磁流变阻尼器进行了参数设计。分析了 MR阻尼器对海洋平台振动控制的有效性 ,仿真结果表明 ,采用磁流变阻尼器对海洋平台进行半主动控制能够有效的减小平台的动态响应。 相似文献
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随机波浪作用下海洋平台主动控制的时滞补偿研究 总被引：1，自引：0，他引：1
基于预测控制理论，研究了适用于海洋平台的时滞补偿控制算法。该方法借助于随机波浪力的近似公式和卡尔曼滤波原理，推导出了随机波浪力向前一步预测公式，同时采用卡尔曼滤波方程，实现了对状态向量向前一步预测。利用随机波浪力及状态向量的实时在线预测公式，推导出最优控制力向前一步预测的表达式。在此基础上，发展了不仅适用于反馈控制系统而且适用于前馈-反馈控制系统的时滞补偿算法。采用一典型海洋平台为数值算例，计算结果表明，该方法在一定时滞范围内对海洋平台主动控制中时滞的补偿效果是显著的。 相似文献
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平稳过滤白噪声激励下海洋桩基平台响应分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究了平稳过滤白噪声激励下海洋桩基平台响应分析方法，该方法将强地面运动视为三向平稳过滤白噪声随机过程，应用留数定理推导出积分平台响应的表达式。对一水深为１１４．３ｍ的海洋桩基平台进行了平稳过滤白噪声激励下响应的计算，其成果与平稳白噪声激励下的响应和响应谱法计算结果进行了对比，并得出了相应的结论。 相似文献
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研究在外界持续干扰的动态特征已知的情况下,线性离散时滞系统的前馈-反馈最优控制问题。给出了前馈-反馈最优控制存在的唯一性条件,提出了前馈-反馈最优控制律的逐次逼近算法;通过截取最优控制序列解的有限项,得到系统的前馈-反馈次优控制律,并利用扰动观测器解决了其物理可实现问题。该算法容易实现,计算工作量小,且对外部持续扰动有良好的鲁棒性。仿真结果说明了算法的有效性。 相似文献
5.
海洋平台磁流变阻尼器控制技术研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为了更有效地减小海洋平台动力响应,采用基于模糊控制算法的磁流变阻尼器对海洋平台的振动进行控制.以海洋平台位移响应误差和误差变化为输入变量,以最优控制力为输出变量,优化设计出模糊控制器.考虑实际磁流变阻尼器输出控制力上限存在限制,采用半主动控制算法计算接近于最优控制力的半主动控制力.以一固定式海洋平台为算例研究磁流变阻尼器的振动控制效果及其模糊性,仿真结果表明模糊磁流变控制器对于平台的振动可以实现非常有效的控制,且控制效果对结构阻尼和环境的不确定性具有较好的模糊性. 相似文献
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本文应用地震随机响应分析理论,研究了海洋桩基平台地震随机响应分析方法。该分析方法将强地面运动视为三向平稳白噪声随机过程,同时考虑了桩土相互作用和水与结构的耦联作用。应用该方法对一典型平台进行了计算,并与现行的响应谱法进行了比较,从而验证了本文所述方法的适用性。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2021,(9)
海洋平台受到波浪等海洋环境的影响会产生明显而持续的振动,这些振动会造成平台结构疲劳损伤,影响平台上工作人员的舒适性与安全性。研究了随机波浪载荷作用下非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink, NES)对固定式导管架海洋平台振动控制问题,并与调谐质量阻尼器(TMD)进行对比分析。通过建立NES—海洋平台系统动力学模型,从降低平台位移响应均方差的角度对NES的参数进行了优化设计,确定了随机波浪载荷作用下NES和TMD的最优参数。考虑结构刚度变化的问题,对NES和TMD的减振性能、系统瞬时能量传递和平台响应小波变化时频谱进行了对比分析。结果表明,NES可有效降低平台的在随机波浪载荷作用下的位移响应,NES中的瞬态共振俘获现象可使平台与NES之间产生靶能量传递(Targeted energy transfer, TET),与TMD相比较NES对刚度变化的鲁棒性更强。 相似文献
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唐功友 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1994,(Z2)
本文提出一种关于线性时变大系统最优控制的二次型性能指标分解方法。据此研究线性时变大系统局部分散最优控制的逆问题．得到大系统关于某二次型性能指标存在最优状态反馈控制律的条件，同时它也是大系统局部分散镇定的一个新的充分条件． 相似文献
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针对具有外部持续扰动的线性系统，研究前馈-反馈最优控制律的设计问题。给出了最优控制律的存在唯一性条件。并提出了最优控制律的设计算法。利用滤波器解决了前馈控制的物理不可实现问题。仿真结果表明，此算法易于实现，与传统的反馈最优控制相比对抑制外部扰动具有较强的鲁棒性。 相似文献
10.
一个稳态Kalman滤波风暴潮数值预报模式 总被引：4，自引：1，他引：4
利用Kalman滤波资料同化技术将海洋站水位观测资料融入二维线性风暴潮模式中,研制具有资料同化能力的风暴潮预报模式,改进风暴潮模式计算结果.通过在风暴潮模式的动量方程中加入模式噪声项来修正模式本身和气象强迫力的不确定性.确定性模式的输出通过带有观测噪声的观测方程与可利用的海洋站的潮位观测资料联系起来.假定初始的模式噪声和观测噪声满足均值为0的高斯分布,用迭代法得到计算区域的状态向量的稳态Kalman滤波,进而得到风暴潮模式输出的最优线性校正结果.利用这种资料同化技术,对1956年发生在东海的一次强风暴潮过程进行了后报试验,结果表明,该同化方法对短期风暴潮水位后(预)报有一定的改进. 相似文献
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This paper studies the vibration control of a jacket-type offshore platform with an active mass damper (AMD) and presents a feedforward and feedback optimal control (FFOC) law. The linearized Morison equation is employed to estimate the wave load. The offshore structure is simplified into a single degree of freedom (SDOF) system. The original vibration control is formulated as the optimal control for a linear discrete-time system affected by external disturbances with known dynamic characteristics but unknown initial conditions. We give the existence and uniqueness conditions of the FFOC law. Simulation results show that, compared with the classical state feedback optimal control (CFOC) law, the presented control scheme is more efficient in reducing the displacement and velocity of the offshore structure subjected to irregular wave forces. 相似文献
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The offshore jacket platform is a complex and time-varying nonlinear system,which can be excited of harmful vibration by external loads.It is difficult to obtain an ideal control performance for passive control methods or traditional active control methods based on accurate mathematic model.In this paper,an adaptive inverse control method is proposed on the basis of novel rough neural networks (RNN) to control the harmful vibration of the offshore jacket platform,and the offshore jacket platform model is established by dynamic stiffness matrix (DSM) method.Benefited from the nonlinear processing ability of the neural networks and data interpretation ability of the rough set theory,RNN is utilized to identify the predictive inverse model of the offshore jacket platform system.Then the identified model is used as the adaptive predictive inverse controller to control the harmful vibration caused by wave and wind loads,and to deal with the delay problem caused by signal transmission in the control process.The numerical results show that the constructed novel RNN has advantages such as clear structure,fast training speed and strong error-tolerance ability,and the proposed method based on RNN can effectively control the harmfid vibration of the offshore jacket platform. 相似文献
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An obvious motivation of this paper is to examine the effectiveness of the lateral vibration control of a jacket type offshore platform with an AMD control device, in conjunction with H2 control algorithm, which is an optimal frequency domain control method based on minimization of H2 norm of the system transfer function. In this study, the offshore platform is modeled numerically by use of the finite element method, instead of a lumped mass model. This structural model is later simplified to be single-degree-of-freedom (SDOF) system by extracting the first vibration mode of the structure. The corresponding "generalized" wave force is determined based on an analytical approximation of the first mode shape function, the physical wave loading being calculated from the linearized Morison equation. This approach facilitates the filter design for the generalized force. Furthermore, the present paper also intends to make numerical comparison between H2 active control and the corresponding passive control using a T 相似文献
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研究在持续外界扰动作用下,具有控制时滞线性系统的动态输出反馈扰动抑制问题。首先利用模型转换将控制时滞系统转化为形式上无时滞的系统,通过求解Riccati方程和Sylvester方程,推导出前馈—反馈最优扰动抑制控制律。然后构造能同时预估状态和扰动的降维观测器,不仅解决前馈控制和状态反馈的物理不可实现问题,而且得到了近似于最优扰动抑制控制律的动态输出反馈扰动抑制控制器。仿真实例证明此控制律的有效性。 相似文献
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研究控制变量含有时滞的线性系统在外部正弦干扰下的最优减振预测控制问题。利用系统的控制向量和被控对象的预测输出向量 ,设计了 1种全维状态预测观测器。并将该状态观测器用于时滞控制系统的最优前馈 -反馈预测控制中。频域分析表明 ,应用该状态预测观测器可将闭环系统的时滞项移至系统闭环结构之外 ,从而其优化控制规律完全可以按无时滞系统进行设计。时域分析表明 ,设计的预测控制器对外部正弦干扰有较强的鲁棒性 ,得到的结果关于二次型平均性能指标是次优的 相似文献
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海洋平台结构抗震可靠性时程分析方法 总被引：3，自引：0，他引：3
将地震运动视为随机过程,建立海洋平台结构在地震作用任一时刻基于剪切变形控制的极限状态方程,应用JC法计算海洋平台结构在地震作用任一时刻的可靠度,得到海洋平台结构抗震可靠度的时程曲线。该方法可满足工程设计的要求,便于工程应用。 相似文献
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调谐质量阻尼器对海洋平台的减振效果分析 总被引：3，自引：0，他引：3
目前调谐质量阻尼器(TMD)的研究和设计多数是依据结构的第一阶模态进行的,忽略了TMD对结构其它模态的影响。为了明确TMD是否会对结构的高阶模态造成不利的影响以及影响的程度,论文采用模态分析法将海洋平台-TMD系统进行模态分解,推导出系统各阶模态的状态空间方程。并以一海洋平台为算例,讨论TMD针对结构的某一摸态进行设计时对各阶模态响应的减振效果,仿真的结果表明TMD对设计的模态有较好的减振效果,但对平台的其它模态响应的减振幅度有限,甚至产生不利影响,使某些模态的振动响应增幅较大。 相似文献