主動式升沉補償技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
發(fā)布時間：2021-10-26 04:06
隨著深海能源的開發(fā),深海更加惡劣的環(huán)境使海上作業(yè)窗口期縮短,主動式升沉補償裝置可以有效解決深海作業(yè)窗口期短的問題,保障深海作業(yè)的安全,提高深海作業(yè)的效率,具有很高的經(jīng)濟價值。本文介紹主動式升沉補償系統(tǒng)的組成及工作原理,總結主動式升沉補償系統(tǒng)的響應滯后、參數(shù)時變、隨機性、非線性4個技術難點,分析目前的研究思路,指出優(yōu)點及其不足之處,并根據(jù)工業(yè)需求提出技術發(fā)展趨勢。
【文章來源】：艦船科學技術. 2020,42(21)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
主動式升沉補償系統(tǒng)原理圖[11]Fig.1Schematicofactiveheavecompensationsystem
愕賈麓?車?PID控制方法不足以滿足海上作業(yè)日益提高的性能要求，因此越來越多的學者開始對主動式升沉補償系統(tǒng)大滯后、參數(shù)時變、隨機性以及非線性這4個難點展開研究。2.1響應滯后系統(tǒng)的響應滯后指的是當給定信號輸入系統(tǒng)時，系統(tǒng)由于自身的慣性或者存在純延遲環(huán)節(jié)導致系統(tǒng)的輸出不能及時的跟隨給定信號。為了能夠讓系統(tǒng)輸出的更加及時，需要彌補這段響應滯后的時間。針對主動式升沉補償系統(tǒng)響應滯后問題，可以利圖1主動式升沉補償系統(tǒng)原理圖[11]Fig.1Schematicofactiveheavecompensationsystem圖2主動式升沉補償系統(tǒng)組成[14]Fig.2Activeheavecompensationsystemcomposition第42卷段玉響，等：主動式升沉補償技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢·77·
?駒?硎?對一系列按照時間順序采集到的動態(tài)隨機數(shù)據(jù)建立最優(yōu)時間序列模型，然后基于此模型預報未來有限長度的數(shù)據(jù)序列。時間序列模型主要有ARMA（AutoRe-gressiveMovingAverage）模型和AR（AutoRegressive）模型，其中由于AR模型具有計算量相對較小，容易實現(xiàn)，對設備的要求少等特點，使其在工程中具有很好的實用價值[22]。曾智剛、王允峰等[23–24]采用了AR預測模型對船舶的升沉、橫搖與縱搖運動進行了預報，通過仿真驗證了此預測算法對于極短期（3～7s）圖3AHC復合控制系統(tǒng)結構[16]Fig.3AHCcompositecontrolsystemstructure圖4Smith預估補償控制基本思想Fig.4Smithpredictorcontrol·78·艦船科學技術第42卷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于船舶升沉運動估算的自適應數(shù)字濾波器[J]. 陳琦,李格倫,李智剛. 中國慣性技術學報. 2018(04)
[2]深海能源開發(fā)現(xiàn)狀和前景研究[J]. 何琦,汪鵬. 海洋開發(fā)與管理. 2017(12)
[3]海上風電場運維設備發(fā)展概述[J]. 王建彪,張恭. 廣東造船. 2017(05)
[4]波浪補償技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 王哲駿,謝金輝,高劍,鄧智勇. 艦船科學技術. 2014(11)
[5]浮式鉆井鉆柱升沉補償概述[J]. 陳祖波,呂巖,李志剛,高杭. 石油礦場機械. 2011(10)
[6]單神經(jīng)元PID的波浪補償系統(tǒng)自適應控制與仿真[J]. 徐小軍,陳循,尚建忠,何平. 機械與電子. 2009(08)
[7]液壓絞車主動升沉補償控制研究[J]. 魏素芬,楊文林,張竺英. 液壓與氣動. 2009(07)
[8]動力定位控制系統(tǒng)研究[J]. 周利,王磊,陳恒. 船海工程. 2008(02)
[9]深海采礦升沉補償系統(tǒng)的自調整模糊控制仿真[J]. 邱顯焱,劉少軍,朱浩,胡京明. 中南大學學報(自然科學版). 2006(04)
[10]基于自回歸模型的船舶姿態(tài)運動預報[J]. 馬潔,韓蘊韜,李國斌. 艦船科學技術. 2006(03)
博士論文
[1]波浪運動升沉補償液壓平臺關鍵問題試驗研究[D]. 曾智剛.華南理工大學 2010
[2]深海采礦裝置智能升沉補償系統(tǒng)的研究[D]. 肖體兵.廣東工業(yè)大學 2004
碩士論文
[1]船用起重機主動式波浪補償系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 寧獻良.哈爾濱工程大學 2017
[2]船用起重機主動升沉補償控制系統(tǒng)研究[D]. 劉賢勝.哈爾濱工程大學 2016
[3]船舶吊裝補給主動式升沉補償系統(tǒng)控制策略研究[D]. 葉建.武漢理工大學 2013
[4]深海采礦升沉運動補償神經(jīng)網(wǎng)絡參數(shù)自適應控制研究[D]. 李衛(wèi)華.廣東工業(yè)大學 2011
[5]主動式波浪補償系統(tǒng)時滯行為控制技術研究[D]. 張興茂.國防科學技術大學 2010
[6]船舶縱橫搖和升沉運動預報方法研究[D]. 王允峰.哈爾濱工程大學 2010
[7]主動式波浪補償控制系統(tǒng)設計關鍵技術研究[D]. 董睿.國防科學技術大學 2009
[8]主動式波浪補償控制系統(tǒng)研究[D]. 何平.國防科學技術大學 2007
本文編號：3458794
【文章來源】：艦船科學技術. 2020,42(21)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
主動式升沉補償系統(tǒng)原理圖[11]Fig.1Schematicofactiveheavecompensationsystem
愕賈麓?車?PID控制方法不足以滿足海上作業(yè)日益提高的性能要求，因此越來越多的學者開始對主動式升沉補償系統(tǒng)大滯后、參數(shù)時變、隨機性以及非線性這4個難點展開研究。2.1響應滯后系統(tǒng)的響應滯后指的是當給定信號輸入系統(tǒng)時，系統(tǒng)由于自身的慣性或者存在純延遲環(huán)節(jié)導致系統(tǒng)的輸出不能及時的跟隨給定信號。為了能夠讓系統(tǒng)輸出的更加及時，需要彌補這段響應滯后的時間。針對主動式升沉補償系統(tǒng)響應滯后問題，可以利圖1主動式升沉補償系統(tǒng)原理圖[11]Fig.1Schematicofactiveheavecompensationsystem圖2主動式升沉補償系統(tǒng)組成[14]Fig.2Activeheavecompensationsystemcomposition第42卷段玉響，等：主動式升沉補償技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢·77·
?駒?硎?對一系列按照時間順序采集到的動態(tài)隨機數(shù)據(jù)建立最優(yōu)時間序列模型，然后基于此模型預報未來有限長度的數(shù)據(jù)序列。時間序列模型主要有ARMA（AutoRe-gressiveMovingAverage）模型和AR（AutoRegressive）模型，其中由于AR模型具有計算量相對較小，容易實現(xiàn)，對設備的要求少等特點，使其在工程中具有很好的實用價值[22]。曾智剛、王允峰等[23–24]采用了AR預測模型對船舶的升沉、橫搖與縱搖運動進行了預報，通過仿真驗證了此預測算法對于極短期（3～7s）圖3AHC復合控制系統(tǒng)結構[16]Fig.3AHCcompositecontrolsystemstructure圖4Smith預估補償控制基本思想Fig.4Smithpredictorcontrol·78·艦船科學技術第42卷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于船舶升沉運動估算的自適應數(shù)字濾波器[J]. 陳琦,李格倫,李智剛. 中國慣性技術學報. 2018(04)
[2]深海能源開發(fā)現(xiàn)狀和前景研究[J]. 何琦,汪鵬. 海洋開發(fā)與管理. 2017(12)
[3]海上風電場運維設備發(fā)展概述[J]. 王建彪,張恭. 廣東造船. 2017(05)
[4]波浪補償技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 王哲駿,謝金輝,高劍,鄧智勇. 艦船科學技術. 2014(11)
[5]浮式鉆井鉆柱升沉補償概述[J]. 陳祖波,呂巖,李志剛,高杭. 石油礦場機械. 2011(10)
[6]單神經(jīng)元PID的波浪補償系統(tǒng)自適應控制與仿真[J]. 徐小軍,陳循,尚建忠,何平. 機械與電子. 2009(08)
[7]液壓絞車主動升沉補償控制研究[J]. 魏素芬,楊文林,張竺英. 液壓與氣動. 2009(07)
[8]動力定位控制系統(tǒng)研究[J]. 周利,王磊,陳恒. 船海工程. 2008(02)
[9]深海采礦升沉補償系統(tǒng)的自調整模糊控制仿真[J]. 邱顯焱,劉少軍,朱浩,胡京明. 中南大學學報(自然科學版). 2006(04)
[10]基于自回歸模型的船舶姿態(tài)運動預報[J]. 馬潔,韓蘊韜,李國斌. 艦船科學技術. 2006(03)
博士論文
[1]波浪運動升沉補償液壓平臺關鍵問題試驗研究[D]. 曾智剛.華南理工大學 2010
[2]深海采礦裝置智能升沉補償系統(tǒng)的研究[D]. 肖體兵.廣東工業(yè)大學 2004
碩士論文
[1]船用起重機主動式波浪補償系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 寧獻良.哈爾濱工程大學 2017
[2]船用起重機主動升沉補償控制系統(tǒng)研究[D]. 劉賢勝.哈爾濱工程大學 2016
[3]船舶吊裝補給主動式升沉補償系統(tǒng)控制策略研究[D]. 葉建.武漢理工大學 2013
[4]深海采礦升沉運動補償神經(jīng)網(wǎng)絡參數(shù)自適應控制研究[D]. 李衛(wèi)華.廣東工業(yè)大學 2011
[5]主動式波浪補償系統(tǒng)時滯行為控制技術研究[D]. 張興茂.國防科學技術大學 2010
[6]船舶縱橫搖和升沉運動預報方法研究[D]. 王允峰.哈爾濱工程大學 2010
[7]主動式波浪補償控制系統(tǒng)設計關鍵技術研究[D]. 董睿.國防科學技術大學 2009
[8]主動式波浪補償控制系統(tǒng)研究[D]. 何平.國防科學技術大學 2007
本文編號：3458794
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