【摘要】：海洋地震拖纜系統(tǒng)是海上地震勘探的關(guān)鍵設(shè)備，在拖纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中，保持拖纜在水下的姿態(tài)是獲取高質(zhì)量勘探信息的基礎(chǔ)，利用水鳥(niǎo)對(duì)拖纜進(jìn)行姿態(tài)控制是解決該問(wèn)題的有效途徑。本文以海洋資源勘探拖纜為研究對(duì)象，提出了有效的姿態(tài)控制策略。 首先確立拖纜為研究對(duì)象，對(duì)拖纜的姿態(tài)控制進(jìn)行研究。給出分析了拖纜系統(tǒng)的動(dòng)能、勢(shì)能和虛功，然后基于哈密頓原理，建立線性化的勘探拖纜和水鳥(niǎo)的動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)給出模型的初始條件和邊界條件。最后設(shè)計(jì)了三種控制策略來(lái)控制拖纜的姿態(tài)，分別是PID控制策略、復(fù)模態(tài)控制策略和魯棒自適應(yīng)控制策略。在PID控制策略里引入有限差分法來(lái)離散模型。對(duì)模型進(jìn)行仿真，進(jìn)而驗(yàn)證控制規(guī)律的有效性。復(fù)模態(tài)控制策略是基于模態(tài)觀測(cè)器，在獨(dú)立復(fù)模態(tài)空間，通過(guò)選擇合適的權(quán)重矩陣，對(duì)拖纜的低階模態(tài)設(shè)計(jì)穩(wěn)定的控制規(guī)律。魯棒控制策略設(shè)計(jì)中，選取拖纜和水鳥(niǎo)能量為李雅普諾夫能量函數(shù)，考慮到實(shí)際工作中不確定的參數(shù)，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)的魯棒控制規(guī)律。仿真驗(yàn)證了控制規(guī)律的有效性，自適應(yīng)規(guī)律可以在線的估計(jì)勘探拖纜的參數(shù)，并且魯棒自適應(yīng)控制規(guī)律穩(wěn)定性好。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P715;P631.46;TP273

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 高紅霞;趙志甲;吳忻生;劉嶼;;基于內(nèi)流動(dòng)力學(xué)的海洋輸油柔性立管魯棒邊界控制[J];控制理論與應(yīng)用;2012年06期

2 吳忻生;李林野;劉嶼;高紅霞;;海洋輸油立管的建模及邊界控制[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年08期

3 T. L. Nguyen;K. D. Do;J. Pan;;耦合非線性三維海洋立管的邊界控制(英文)[J];Journal of Marine Science and Application;2013年01期

4 趙洪山;劉新華;白立業(yè);;深水海洋石油鉆井裝備發(fā)展現(xiàn)狀[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2010年05期

5 史斌杰;張維競(jìng);劉濤;張廣磊;吳U営

本文編號(hào)：2788667