【摘 要】
:
随着深水平台的作业水深增加,在现有海洋工程水池中进行浮式平台物理模型试验时,需要将锚泊系统进行截断。其中,主动式截断锚泊试验是目前的发展方向之一,可以解决截断和全水深锚泊系统的静力和动力特性相似问题。本文主要针对实现锚泊系统截断点运动的执行机构及其跟踪控制展开研究。首先,选择Stewart平台作为适用的执行机构,基于运动学原理,利用MATLAB/Simulink建立其仿真模型,利用不规则位移运动信
论文部分内容阅读
随着深水平台的作业水深增加,在现有海洋工程水池中进行浮式平台物理模型试验时,需要将锚泊系统进行截断。其中,主动式截断锚泊试验是目前的发展方向之一,可以解决截断和全水深锚泊系统的静力和动力特性相似问题。本文主要针对实现锚泊系统截断点运动的执行机构及其跟踪控制展开研究。首先,选择Stewart平台作为适用的执行机构,基于运动学原理,利用MATLAB/Simulink建立其仿真模型,利用不规则位移运动信号验证仿真模型的正确性,利用运动学原理求解工作空间范围。其次,针对驱动执行机构运动的驱动器,利用MATLAB/Simulink建立其仿真模型并研究驱动器的一般特性及引起误差的因素,分别利用MATLAB系统辨识工具箱与RBF神经网络辨识法建立驱动器的数学模型,用以描述驱动器输出特性并代替驱动器进行控制算法研究。结合两种方法的辨识结果,研究前馈控制、干扰观测器、最小方差自校正控制、RBF神经网络逆模型控制等算法的控制原理及对驱动器的控制效果,对比各种方法控制下驱动器对不规则位移运动信号的跟踪效果,分析各种方法的优缺点。再次,结合执行机构运动学模型、驱动器模型与控制方法,研究驱动器的适用控制方法,以及对执行机构运动控制的有效性。最后,分析主动式截断试验中的时滞因素,建立三次样条插值方法对时滞进行预测-补偿,研究采集历史数据点数、时滞、采样时间等对时滞补偿效果的影响规律,确定采样时间的选取准则。结果表明:基于准确建立的Stewart平台运动学仿真模型,利用前馈控制、干扰观测器、最小方差自校正控制、RBF神经网络逆模型控制均能有效提高驱动器运动跟踪精度,且四种算法都有各自的适用条件;针对驱动器的控制算法对Stewart平台依旧有效,三次样条插值算法能有效地补偿时滞,且采样时间越小补偿精度越高。本文的研究结果为下一步深水平台主动式截断锚泊试验具体实施过程中,截断点处运动的实时跟踪控制提供理论与方法参考。
其他文献
电影营销是提升电影票房的一个不可或缺的因素,积极的营销策略能够提高电影票房收入。电影在创作完成后需要进行完善的营销,尽可能提高票房收入。本文从影响电影票房的营销因
光纤陀螺作为利用Sagnac效应检测旋转角速度的惯性传感器,广泛应用于航空航天、军事国防、民用导航等领域。光纤陀螺主要包括谐振式光纤陀螺(RFOG)、干涉式光纤陀螺、布里渊型光纤陀螺三大类,其中布里渊型光纤陀螺尚处于研究初级阶段,干涉式光纤陀螺已在各个领域得到广泛应用。谐振式光纤陀螺原理上利用长度在十几米以下的光纤绕制的光纤环形谐振腔就可以实现与干涉式光纤陀螺相同的高检测精度,正越来越吸引国内外各
紫外探测技术由于其在民用和商用、军事、航天及医学方面有着很大的应用价值而受到了人们的广泛关注和研究。近年来,与一般的p-n结和肖特基结型UVPDs相比,同样作为光伏型紫外探测器的基于宽禁带半导体材料的光电化学自供能紫外探测器(PEC UV-PD)由于其独特的优势引起了人们极大的研究兴趣。PEC UV-PD主要有两个优势:(1)较高的光响应度;(2)利用的原料丰富且无毒,制作工艺简单,成本较低。Sn
TiO_2纳米材料因其在光催化、电化学以及生物医学等领域广泛应用而受到人们的关注。为了提高所制备材料性能,扩大材料在生活中的应用范围,进而需要对其做出进一步的改性处理。表面改性处理能够提升材料性能,例如超高强度、高延展性和热稳定性。本论文通过制备TiO_2纳米薄膜、TiO_2纳米管阵列以及TiO_2纳米纤维等纳米材料,并分别对其进行机械活化、氩气气氛下退火和高能电子束辐照等缺陷处理。采用SEM、X
关节是人体活动的重要器官。关节软骨在异常载荷下可以引起其内部组成成分变化,改变软骨的力学性能,从而引起软骨继发性损伤。所以研究软骨内细观结构的力学性能改变,对软骨力学行为的影响非常重要。此研究可以补充和完善关节软骨损伤演化的力学机制,为软骨疾病的预防和治疗提供参考数据。本文从关节软骨的细观结构出发,运用ABQUS软件建立纤维增强的多孔粘弹性关节软骨的细观数值模型,模型考虑了纤维和基质随软骨深度变化
由人类活动排放的CO_2造成的全球气候变暖日益严重,CO_2减排势在必行。自利用气体水合物技术封存CO_2的方法提出以来受到了广泛的关注,对CO_2水合物的生成分解特性进行研究对于CO_2水合物封存技术的发展具有重大的意义。本文利用自主设计的水合物生成分解磁共振成像(MRI)实验系统,分别对气水界面处CO_2水合物膜和多孔介质中CO_2水合物的生成和分解过程进行了系统的实验研究。利用高场MRI系统
渤东地区馆陶组沉积是研究坳陷型层序源-汇系统的有利试验区。基于馆陶组三级层序地层格架的建立,本论文以馆陶组不同沉积时期“源-渠-汇”系统为主线,明确了不同时期物源供给方式及搬运通道特征,刻画了不同时期沉积体系及沉积充填演化特征,之后通过与洱海断陷湖盆源-汇系统对比,建立了坳陷型层序源-汇系统模型。论文成果如下:(1)根据走滑断裂的东、西两支将渤东地区整体划为3个大区:伸展段控A区、走滑夹持B区与稳
随着医疗技术的不断进步,人们在手术可以达到治疗效果的基础上开始注重如何对病人的伤害减到最小,恢复期变得更短。骨钻削在外科手术中扮演着非常重要的角色。在钻孔过程中由于不合理的钻削参数极易导致热损伤甚至骨坏死及骨强度的变化。研究表明,超声振动钻削可以有效的减小钻削哦轴向力,降低钻削温度。因此,本文将超声振动钻削技术应用到骨钻削当中。并根据骨结构的特性,改用三尖钻作为钻削刀具进行了试验研究。通过灰色关联
钛合金筒形件由钛板滚弯焊接而成,钛合金材料室温成形性能较差,传统校形工艺往往存在工件卸载回弹明显和整体受力不均匀易破裂等缺陷,大型钛合金筒形件校形精度问题尤为突出。电磁成形是一种高速率金属塑性加工技术,该技术可以显著提升钛合金在室温下的塑性成形能力和变形均匀性,提高工件成形精度。本文利用电磁校形技术原理,针对直径Φ300mm、高600mm、壁厚2mm的大型航空钛合金筒形件进行校圆实验研究,设计了一
随着海上风电产业的不断发展,海上风电运维船的需求也不断增加,而这其中能够实现自动补偿的登靠步桥也成为研究的重点。由于登靠步桥回转回路大转矩、非线性以及海上海况的复杂性导致登靠步桥的稳定控制成为难题。本文针对登靠步桥回转回路的稳定控制进行研究,通过登靠步桥运动学、动力学分析和液压系统研究设计回转回路的检测控制方案。具体工作包括:针对回转回路大转矩小转速的特点设计回转回路的控制方案,主要包括速度环和位