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基于镜像映射的LNG船液舱压力系统鲁棒控制
| 论文题名： | 基于镜像映射的LNG船液舱压力系统鲁棒控制 |
| 关键词： | LNG船;液货舱;压力控制;镜像映射原理;鲁棒控制 |
| 摘要： | 近年来，全球环境污染问题日益受到关注，寻找新能源代替煤炭等含碳量高的传统能源是解决环保问题的一大途径。其中天然气作为新兴绿色能源，由于其效率高、无污染、产量大的优点而被世界各国所青睐。据相关资料统计，近几年来，天然气在世界各国的能源消费体系中占着越来越高的比重。我国对天然气的进口一大部分是通过LNG船进行运输。因此本文研究是在LNG船液货装卸模拟器的基础上，对装卸货过程中的液货舱压力维持系统进行控制。 本文主要研究内容如下： (1)通过控制液货舱绝缘层空间内氮气的填充排气速率，通过镜像映射和CGSA原理构造一个稳定优化的控制器，使用镜像映射技术将不稳定过程转化为稳定的最小相位系统，基于4阶CGSA算法设计了鲁棒控制器，并对其进行了鲁棒性能指标分析，将所提出的控制方案与smith控制律进行了比较。LNG船绝缘层压差控制的目的是为了使得绝缘层内外压强差保持在合理范围之内，这样可以确保LNG船液货舱的结构完整。 (2)通过压缩机对液舱内LNG蒸汽流量进行控制，基于镜像映射与H∞优化构造LNG船液货舱内压强系统的鲁棒控制模型，并运用图形稳定性理论对控制器的各个参数进行了配置，推导出了稳定度参数λ的稳定域，该控制器仅需调节单个稳定度参数?即可实现对控制器的调整。LNG船绝缘层压差控制的目的是为了对装卸货过程中的液货舱内压力进行更加有效的控制与模拟，提升了LNG船装卸货过程中的安全。本文所提的方法可以更好的抑制外界的扰动，闭环系统鲁棒性能也得到了大幅度的改善，且控制器结构简捷实用。 |
| 作者： | 陈海键 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 田佰军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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