主動(dòng)式升沉補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
發(fā)布時(shí)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(dòng)式升沉補(bǔ)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(jì)價(jià)值。本文介紹主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的組成及工作原理,總結(jié)主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的響應(yīng)滯后、參數(shù)時(shí)變、隨機(jī)性、非線性4個(gè)技術(shù)難點(diǎn),分析目前的研究思路,指出優(yōu)點(diǎn)及其不足之處,并根據(jù)工業(yè)需求提出技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(21)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
主動(dòng)式升沉補(bǔ)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(xué)者開始對(duì)主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)大滯后、參數(shù)時(shí)變、隨機(jī)性以及非線性這4個(gè)難點(diǎn)展開研究。2.1響應(yīng)滯后系統(tǒng)的響應(yīng)滯后指的是當(dāng)給定信號(hào)輸入系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)由于自身的慣性或者存在純延遲環(huán)節(jié)導(dǎo)致系統(tǒng)的輸出不能及時(shí)的跟隨給定信號(hào)。為了能夠讓系統(tǒng)輸出的更加及時(shí),需要彌補(bǔ)這段響應(yīng)滯后的時(shí)間。針對(duì)主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)響應(yīng)滯后問題,可以利圖1主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)原理圖[11]Fig.1Schematicofactiveheavecompensationsystem圖2主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)組成[14]Fig.2Activeheavecompensationsystemcomposition第42卷段玉響,等:主動(dòng)式升沉補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)·77·
?駒?硎?對(duì)一系列按照時(shí)間順序采集到的動(dòng)態(tài)隨機(jī)數(shù)據(jù)建立最優(yōu)時(shí)間序列模型,然后基于此模型預(yù)報(bào)未來有限長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)序列。時(shí)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(jì)算量相對(duì)較小,容易實(shí)現(xiàn),對(duì)設(shè)備的要求少等特點(diǎn),使其在工程中具有很好的實(shí)用價(jià)值[22]。曾智剛、王允峰等[23–24]采用了AR預(yù)測(cè)模型對(duì)船舶的升沉、橫搖與縱搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了預(yù)報(bào),通過仿真驗(yàn)證了此預(yù)測(cè)算法對(duì)于極短期(3~7s)圖3AHC復(fù)合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[16]Fig.3AHCcompositecontrolsystemstructure圖4Smith預(yù)估補(bǔ)償控制基本思想Fig.4Smithpredictorcontrol·78·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于船舶升沉運(yùn)動(dòng)估算的自適應(yīng)數(shù)字濾波器[J]. 陳琦,李格倫,李智剛. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 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(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維設(shè)備發(fā)展概述[J]. 王建彪,張恭. 廣東造船. 2017(05)
[4]波浪補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王哲駿,謝金輝,高劍,鄧智勇. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(11)
[5]浮式鉆井鉆柱升沉補(bǔ)償概述[J]. 陳祖波,呂巖,李志剛,高杭. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2011(10)
[6]單神經(jīng)元PID的波浪補(bǔ)償系統(tǒng)自適應(yīng)控制與仿真[J]. 徐小軍,陳循,尚建忠,何平. 機(jī)械與電子. 2009(08)
[7]液壓絞車主動(dòng)升沉補(bǔ)償控制研究[J]. 魏素芬,楊文林,張?bào)糜? 液壓與氣動(dòng). 2009(07)
[8]動(dòng)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(bǔ)償系統(tǒng)的自調(diào)整模糊控制仿真[J]. 邱顯焱,劉少軍,朱浩,胡京明. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
[10]基于自回歸模型的船舶姿態(tài)運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)[J]. 馬潔,韓蘊(yùn)韜,李國(guó)斌. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(03)
博士論文
[1]波浪運(yùn)動(dòng)升沉補(bǔ)償液壓平臺(tái)關(guān)鍵問題試驗(yàn)研究[D]. 曾智剛.華南理工大學(xué) 2010
[2]深海采礦裝置智能升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的研究[D]. 肖體兵.廣東工業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]船用起重機(jī)主動(dòng)式波浪補(bǔ)償系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 寧獻(xiàn)良.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]船用起重機(jī)主動(dòng)升沉補(bǔ)償控制系統(tǒng)研究[D]. 劉賢勝.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]船舶吊裝補(bǔ)給主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)控制策略研究[D]. 葉建.武漢理工大學(xué) 2013
[4]深海采礦升沉運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)自適應(yīng)控制研究[D]. 李衛(wèi)華.廣東工業(yè)大學(xué) 2011
[5]主動(dòng)式波浪補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)滯行為控制技術(shù)研究[D]. 張興茂.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[6]船舶縱橫搖和升沉運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)方法研究[D]. 王允峰.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[7]主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 董睿.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[8]主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)研究[D]. 何平.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3458794
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(21)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
主動(dòng)式升沉補(bǔ)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(xué)者開始對(duì)主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)大滯后、參數(shù)時(shí)變、隨機(jī)性以及非線性這4個(gè)難點(diǎn)展開研究。2.1響應(yīng)滯后系統(tǒng)的響應(yīng)滯后指的是當(dāng)給定信號(hào)輸入系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)由于自身的慣性或者存在純延遲環(huán)節(jié)導(dǎo)致系統(tǒng)的輸出不能及時(shí)的跟隨給定信號(hào)。為了能夠讓系統(tǒng)輸出的更加及時(shí),需要彌補(bǔ)這段響應(yīng)滯后的時(shí)間。針對(duì)主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)響應(yīng)滯后問題,可以利圖1主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)原理圖[11]Fig.1Schematicofactiveheavecompensationsystem圖2主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)組成[14]Fig.2Activeheavecompensationsystemcomposition第42卷段玉響,等:主動(dòng)式升沉補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)·77·
?駒?硎?對(duì)一系列按照時(shí)間順序采集到的動(dòng)態(tài)隨機(jī)數(shù)據(jù)建立最優(yōu)時(shí)間序列模型,然后基于此模型預(yù)報(bào)未來有限長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)序列。時(shí)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(jì)算量相對(duì)較小,容易實(shí)現(xiàn),對(duì)設(shè)備的要求少等特點(diǎn),使其在工程中具有很好的實(shí)用價(jià)值[22]。曾智剛、王允峰等[23–24]采用了AR預(yù)測(cè)模型對(duì)船舶的升沉、橫搖與縱搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了預(yù)報(bào),通過仿真驗(yàn)證了此預(yù)測(cè)算法對(duì)于極短期(3~7s)圖3AHC復(fù)合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[16]Fig.3AHCcompositecontrolsystemstructure圖4Smith預(yù)估補(bǔ)償控制基本思想Fig.4Smithpredictorcontrol·78·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于船舶升沉運(yùn)動(dòng)估算的自適應(yīng)數(shù)字濾波器[J]. 陳琦,李格倫,李智剛. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 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(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維設(shè)備發(fā)展概述[J]. 王建彪,張恭. 廣東造船. 2017(05)
[4]波浪補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王哲駿,謝金輝,高劍,鄧智勇. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(11)
[5]浮式鉆井鉆柱升沉補(bǔ)償概述[J]. 陳祖波,呂巖,李志剛,高杭. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2011(10)
[6]單神經(jīng)元PID的波浪補(bǔ)償系統(tǒng)自適應(yīng)控制與仿真[J]. 徐小軍,陳循,尚建忠,何平. 機(jī)械與電子. 2009(08)
[7]液壓絞車主動(dòng)升沉補(bǔ)償控制研究[J]. 魏素芬,楊文林,張?bào)糜? 液壓與氣動(dòng). 2009(07)
[8]動(dòng)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(bǔ)償系統(tǒng)的自調(diào)整模糊控制仿真[J]. 邱顯焱,劉少軍,朱浩,胡京明. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
[10]基于自回歸模型的船舶姿態(tài)運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)[J]. 馬潔,韓蘊(yùn)韜,李國(guó)斌. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(03)
博士論文
[1]波浪運(yùn)動(dòng)升沉補(bǔ)償液壓平臺(tái)關(guān)鍵問題試驗(yàn)研究[D]. 曾智剛.華南理工大學(xué) 2010
[2]深海采礦裝置智能升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的研究[D]. 肖體兵.廣東工業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]船用起重機(jī)主動(dòng)式波浪補(bǔ)償系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 寧獻(xiàn)良.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]船用起重機(jī)主動(dòng)升沉補(bǔ)償控制系統(tǒng)研究[D]. 劉賢勝.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]船舶吊裝補(bǔ)給主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)控制策略研究[D]. 葉建.武漢理工大學(xué) 2013
[4]深海采礦升沉運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)自適應(yīng)控制研究[D]. 李衛(wèi)華.廣東工業(yè)大學(xué) 2011
[5]主動(dòng)式波浪補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)滯行為控制技術(shù)研究[D]. 張興茂.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[6]船舶縱橫搖和升沉運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)方法研究[D]. 王允峰.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[7]主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 董睿.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[8]主動(dòng)式波浪補(bǔ)償控制系統(tǒng)研究[D]. 何平.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3458794
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