基于dSPACE的海洋平台振动控制方法的研究

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冰与柔性直立结构的相互作用对海上建筑结构产生不同程度的影响,甚至造成危害。随着海上油气资源的开发,冰激振动对海洋平台的威胁越来越大。合理的设计抗冰振的新型海洋平台和采取措施对海洋平台冰激振动进行控制已经成为当前急需解决的问题。 海洋平台结构复杂,参数易变,要想得到平台和外部激励的精确数学模型是非常困难的,甚至是不可能的。传统的控制方法在解决难以精确建模的海洋平台结构控制问题时遇到了巨大的困难。结构振动智能主动控制技术可以有效的解决传统控制方法难以奏效的海洋平台振动控制问题。 本文研究的核心是针对导管架平台结构,以人工神经网络控制理论为基础,采用理论研究和计算机仿真相结合的手段,将人工神经网络控制引入结构振动控制中,建立了基于dSPACE的导管架平台模型结构振动智能控制实时仿真系统。采用RCP(Rapid Control Prototyping)技术来实现对导管架平台模型的实时控制。 基于MATLAB/dSPACE综合仿真试验环境,在MATLAB/Simulink中进行海洋平台结构主动控制的数学模型搭建和控制方案设计仿真,由dSPACE软硬件系统实现结构控制的驱动和传感器数据的采集,从而实现半物理仿真。 实时仿真试验结果表明:人工神经网络控制方法不依赖于精确模型,调节简单,能达到很好的控制效果;通过仿真计算与试验结果的比较,证实了数值仿真方法的正确性,同时也充分说明了论文所采用的海洋平台结构振动智能主动控制策略是完全可行的,有效的,有助于提高平台的适应性和生存性。
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