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固定式海洋平台系统的网络化模糊减振控制方法

2021-08-12冯华女张宝琳郭奕瑄马阳顺

中国计量大学学报 2021年1期
关键词:振动模型系统

冯华女,张宝琳,郭奕瑄,袁 梦,马阳顺

(1.中国计量大学 理学院,浙江 杭州 310018;2.中国计量大学 经济与管理学院,浙江 杭州 310018)

海洋平台作为海洋油气资源开发的基础设施之一,长期处于恶劣的海洋环境中,平台结构不可避免地受到了波浪、风、冰和地震等外部载荷的影响[1-4]。通常,这些外部载荷导致了平台的过度振动,研究表明,如果能够有效降低海洋平台的振动幅值,则可以大幅延长海洋平台的使用寿命,大量减少平台的检查和维护成本,有效保障平台上工作人员的安全[5]。因此,研究海洋平台的减振控制问题十分重要。

海洋平台的减振控制方法包括被动控制、半主动控制、主动控制和混合控制等。与被动控制方法相比,主动控制方法通常具有更好的控制效果,更广的适用范围,更灵活的控制目标。因此,结构主动控制方法的理论和应用研究一直是重要的热点课题之一。近年来,海洋平台结构振动主动控制方法研究越来越引起人们的关注[6-7]。例如,针对一类安装主动质量阻尼器机构的钢结构海洋平台简化模型,文献[8]通过引入波浪力外系统模型,进而提出了海洋平台系统的前馈反馈最优控制,该方法能有效减小波浪力引起的海洋平台振动。进而,基于该模型,文献[9]和[10]进一步分别研究了基于滞后反馈的控制方法和采样控制方法。针对一类具有调谐质量阻尼器的海洋平台模型,通过考虑结构参数不确定性因素建立了海洋平台的不确定性非线性模型,提出了基于时滞反馈的滑模变结构控制方法,并分析了引入时滞对海洋平台性能的正面作用[11]。……

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