拖纜系統(tǒng)是海洋四維地震資源勘探技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，勘探作業(yè)的質(zhì)量與拖纜姿態(tài)的控制情況息息相關(guān)，拖纜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。本文基于拖纜的動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)仿真分析與拖曳實(shí)驗(yàn)研究了水下拖纜的動(dòng)力學(xué)特性，并分別根據(jù)邊界控制、蟻群算法、模糊算法，對(duì)拖纜的姿態(tài)控制策略進(jìn)行了研究。數(shù)學(xué)模型的確定，在若干假設(shè)條件的基礎(chǔ)上，建立拖纜微元運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程，給出方程中各外部作用力的確定方法。根據(jù)小攻角假設(shè)提出拖纜的線性化模型，確定邊界條件，并給出水鳥節(jié)點(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)方程。拖曳實(shí)驗(yàn)的目的是研究不同拖曳速度、不同頻率橫向外激勵(lì)條件下海洋拖纜的動(dòng)力學(xué)特性，在零浮力拖纜數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算了不同航速下拖纜首端張力的大小，然后進(jìn)行拖曳實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)了測(cè)量拖纜模型首端張力的彈性測(cè)力機(jī)構(gòu)，用水下攝像機(jī)記錄纜上位移變化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，證實(shí)了數(shù)學(xué)模型的正確性及實(shí)驗(yàn)方案的可靠性，討論分析了不同條件下拖纜的動(dòng)力學(xué)特性。邊界控制策略是從受控纜段的能量函數(shù)出發(fā)，建立控制目標(biāo)函數(shù)，考慮非受控纜段的擾動(dòng)作用，設(shè)計(jì)了拖纜振動(dòng)的邊界控制策略，并進(jìn)行了數(shù)值仿真模擬，結(jié)果顯示邊界控制適用于海洋拖纜的振動(dòng)抑制。蟻群算法的設(shè)計(jì)，通... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

“海洋石油720”號(hào)Fig.1-3Offshoreoil720

用最廣泛的海洋勘探技術(shù)。如圖 1-4 所示，海洋地震勘探的主要原理是通過(guò)在船上的地震儀發(fā)射地震波，經(jīng)海底反射后由安裝在水下拖纜上的檢波器接過(guò)對(duì)反射回來(lái)的地震波的采集與分析，獲得地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)，分析資源與可開采程度。

圖 1-5 海洋四維地震勘探Fig.1-5 Marine four-dimension seismic exploration3 海洋地震勘探拖纜系統(tǒng).1 拖纜系統(tǒng)介紹


本文編號(hào)：3089194