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1.
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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基于BP神经网络控制方法设计了一种适用于自升式海洋平台的智能控制系统。为了验证该控制系统的有效性,以墨西哥湾海域某典型深水自升式海洋平台为原型,根据动力相似准则按照1∶40的相似比设计海洋平台试验模型,采用磁流变阻尼器作为实施该智能控制方法的控制器,并对其主要参数进行了设计。在此基础上,在波浪水池中分别对有、无安装控制系统的自升式海洋平台模型进行了多工况的波浪试验,通过对比安装控制系统前后平台结构的响应幅度,研究了控制系统的振动控制效果。试验结果表明:基于BP神经网络的磁流变阻尼智能控制系统能够有效地控制自升式海洋平台结构的动力响应,且控制效果稳定。 相似文献
3.
在海洋平台摇摆墙体系基础上,提出在海洋平台和摇摆墙之间刚性连接杆的铰接点处安装粘弹性转角阻尼器的减振措施,对海洋平台进行进一步减振控制。对粘弹性转角位移阻尼器的刚度和阻尼参数进行了优化分析,可知阻尼器的阻尼与刚度在结构减振中起到了十分重要的作用,且存在特定范围内的优化值。以JZ20-2北高点井口平台为例,利用ANSYS进行地震荷载作用和实测挤压冰荷载下的仿真分析,研究了粘弹性转角阻尼器在海洋平台和摇摆墙之间刚性连接杆铰接点处的不同安装方式,对比分析减振效果。结果表明,在该体系刚性连接杆的铰接点处安装粘弹性转角阻尼器能显著降低结构的振动反应,连接杆右侧安装粘弹性转角阻尼器的方式为减振效果最佳方式。 相似文献
4.
对规则波作用下圆形调谐液体阻尼器的可行性及有效性进行了试验研究，探索调谐液体阻尼器对于固定式海洋平台结构成振的实用性。调谐液体阻尼器的减振性能通过结构响应的减小程度来评价。试验观测了容器中液体的运动形态，同时考虑容器的大小、数目，阻尼器与平台结构、波浪三者之间的频率比，质量比以及激振波浪参数等诸多因素的影响，得到了利用调谐液体阻尼器进行固定式海洋平台减振设计的具有指导意义的结论。 相似文献
5.
《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
6.
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
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独桩平台地震反应的TMD控制研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用调谐质量阻尼器（TMD）对独桩平台的地震反应进行控制，按不考虑和考虑桩－土动力相互作用两种情况分别对受控结构的地震反应进行了分析。结果表明，在考虑了桩－土动力相互作用后，TMD的控制效果虽然比不考虑桩－土动力相互作用时有所下降，但是仍然可以有效地控制独桩平台的地震反应，因此TMD是一种同样适用于独桩平台地震反应控制的结构振动控制技术。 相似文献
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固定式海洋平台利用TLD的减震研究 总被引：7，自引：0，他引：7
本文研究固定式海洋平台利用调谐液体阻尼器（ＴｕｎｅｄＬｉｑｕｉｄＤａｍｐｅｒ，简称ＴＬＤ）减小地震反应的方法。首先探讨了调谐频率比、激磁频率比对减震效果的影响，在此基础上建立了ＴＬＤ——平台系统的力学模型和运动方程，通过数值计算验证了该方法的有效性 相似文献
10.
海洋石油平台TMD振动控制及参数优化 总被引：2，自引：1，他引：1
研究了随机波浪载荷作用下调谐质量阻尼器（ＴＭＤ）对桩基钢结构海洋平台的减振效果,采用谱分析法对ＴＭＤ参数进行优化,优化ＴＭＤ 使平台的位移响应标准偏差比无ＴＭＤ下降１２．４％ 。并研究了ＴＭＤ参数在优化域内的失调对响应的影响,ＴＭＤ刚度失调比阻尼失调要敏感,欠阻尼失调比过阻尼失调要敏感。从振害累积概念出发,对谐激励下ＳＤＯＦ－ ＴＭＤ的Ｒａｎｄａｌｌ参数优化方法提出了改进。 相似文献
11.
Semi-Active Control of Wave-Induced Vibration for Offshore Platforms by Use of MR Damper 总被引：2，自引：0，他引：2
The objective of the present research is to examine the effectiveness of the lateral vibration control of wave-excited re-sponse of offshore platforms with magnelo-rheological (MR) damper, In this study, the offshore platform is simplified to be a single-degree-of-freedom (SDOF) system by extracting the first vibration mode of the struclure. The exlernal 'generalized' wave force is determined with a white noise via a designed filler. A semi-active control method based on optimal control the-ory is proposed considering that the yield stress of the MR damper can be varied continuously within a certain range. The dy-namics of SDOF structure coupled with the MR damper is investigated. Numerical simulation demonstrates that the MR damper with this control strategy can significantly reduce the maximum responses and the root-mean-square (RMS) values. 相似文献
12.
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
13.
Feedback and Feedforward Optimal Control for Offshore Jacket Platforms 总被引：18，自引：0，他引：18
The optimal control is investigated for linear systems affected by external harmonic disturbance and applied to vibration control systems of offshore steel jacket platforms. The wave-induced force is the dominant load that offshore structures are subjected to, and it can be taken as harmonic excitation for the system. The iineafized Morison equation is employed to estimate the wave loading. The main result concerns the existence and design of a realizable optimal regulator, which is proposed to damp the forced oscillation in an optimal fashion. For demonstration of the effectiveness of the control scheme, the platform performance is investigated for different wave states. The simulations axe based on the tuned mass damper (TMD) and the active mass damper (AMD) control devices. It is demonstrated that the control scheme is useful in reducing the displacement response of jacket-type offshore platforms. 相似文献
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Multiple-Step Predictive Control for Offshore Structures 总被引：13，自引：0，他引：13
—Ocean wave propagation is slow,visible and measurable,so a wave theory can be used to approxi-mately predict the imminnent wave force on an offshore structure based on measured,real-time wave elevation nearthe structure.This predictability suggests the development of a more efficient algorithm,than those that have beendeveloped for structures under wind and seismic loads,for the active vibration control of offshore structures.Thepresent study delveops a mutiple-step predictive optimal control(MPOC)algorithm that accounts for multiple-step external loading in the determibation of optimal control forces.The control efficiency of the newly developedMPOC algorithm has been investigated under both regular(single-frequency)and irregular(multiple-frequency)wave loads,and compared with that of two other well-known optimal control algorithms:classical linear optimalcontrol(CLOC)and instantaneou optimal control(IOC). 相似文献
15.
In this paper, the control performance is investigated of Circular Tuned Liquid Column Dampers (CTLCD) over torsional response of offshore platform structures excited by ground motions. Based on the equation of motion for the CTLCD-structure system, the optimal control parameters of CTLCD are given through some derivations on the supposition that the ground motion is a stochastic process. The influence of systematic parameters on the equivalent damping ratio of the structures is analyzed with purely torsional vibration and translational-torsional coupled vibration, respectively, The results show that the Circular Tuned Liquid Column Damper (CTLCD) is an effective torsional response control device. 相似文献
16.
该文研究线性前馈 -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、TMD控制加以比较 ,总结了前馈 -反馈控制的特点及其优越性 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
18.
The purpose of this study is to investigate the effectiveness of multi-tuned mass dampers (MTMD) on mitigating vi-bration of an offshore oil platform subjected to ocean wave loading. An optimal design method is used to determine the optimal damper parameters under ocean wave loading. The force on the structure is determined by use of the linearized Morison equation. Investigation on the deck motion with and vvithout MTMD on the structure is made under design condi-tions. The results show that MTMD with the optimized parameters suppress the response of each structural mode. The sensitivity of optimum values of MTMD to characteristic wave parameters is also analyzed. it is indicated that a single TMD on the deck of a platform can have the best performance, and the small the damping value of TMD, the betler the vibration control. 相似文献