麻天一，高 岚，徐合力，朱汉华

(武汉理工大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430063)

绞吸式挖泥船作为疏浚作业中最重要的设备，对改善河道环境和加强通航能力产生重要作用[1]。为了提高绞吸式挖泥船的疏浚作业产量和效率，有必要对疏浚作业进行自动化研究[2]。

在国内，只有较少单位在开展一些研究工作。唐建中、闭治跃等人[3]使用参数自校正前馈控制方法来实现泥浆浓度控制，并运用零极点配置自校正方法对流速进行控制；朱文亮、倪福生等人[4]提出了基于疏浚系统状态空间模型的线性二次型最优控制策略来对泥浆浓度进行控制；高国章等人[5]提出了基于模糊PID 控制方法对泥浆浓度进行有效控制；潘成广等人[6]利用无模型自适应前馈控制算法来控制泥浆流速；朱师伦等人[7]采用自适应控制算法对泥浆浓度进行有效控制。

泥浆浓度与流速控制存在耦合性与建模困难问题，很难从机理上建立其数学模型。因此从工程应用角度出发，借鉴吴宏鑫提出的“特征建模”理论，建立浓度与流速的双输入双输出的特征模型，并基于全系数自适应控制理论，设计全系数自适应控制器[8]。对于多输入多输出系统，特征建模在不同的领域取得了丰富的理论成果，并在一些实际工程中得到了应用[9-10]。这方面的研究可以同时对泥浆浓度与流速进行有效控制，以达到优化整个疏浚过程的目的，促进疏浚作业产量和效率。

1 泥浆浓度与流速特征建模

特征建模不需要通过机理建立模型，根据对象特征和控制要求，主要反应输入和输出的关系，并且特征模型输出与实际输出是等价的。……