原文传递
导管架海洋平台结构振动智能主动控制研究
| 论文题名： | 导管架海洋平台结构振动智能主动控制研究 |
| 关键词： | 导管架海洋平台;振动;智能;主动控制 |
| 摘要： | 随着海洋技术的发展,各种用途的海洋平台越来越多地出现在环境恶劣的深海中.这些大型柔性海洋平台一般表现为以下特征:(1)固有频率低,且低阶模态接近于波浪分布中多数子波的频率范围;(2)分布参数系统,具有强耦合性和非线性;(3)结构复杂,参数易变,所受外载荷具有不确定性.因此无论是在正常海况还是在极限海况,即使强度足够,但是在风浪流等环境载荷的作用下,平台都有可能产生过大的振动响应.过大的振动将会危害人员身心健康、威胁结构安全、降低平台设备的精确性和可靠性、削弱平台的适应性和生存性能,因此有效地控制平台的振动响应就显得非常重要.然而对于海洋平台这种大型复杂结构而言,仅仅靠加强平台结构来被动地抵御波浪载荷、风载荷和地震载荷等的作用,不仅会大大增加平台造价,而且由于结构复杂性以及载荷的不确定性等,将会难以达到预期的效果.土—结构动力相互作用将会对海洋平台动力特性产生不可忽视的影响.论文对考虑土—结构动力相互作用的海洋平台自振特性进行了深入的研究,通过将平台桩腿模拟成Winkler弹性地基梁,将土层对平台桩腿的耦合作用转化为沿桩腿连续分布的线弹性弹簧和依赖频率的阻尼器来表示.使用ANSYS软件对导管架平台的自振特性进行了分析计算;根据结构控制的需要,对海洋平台模型简化计算方法进行了探讨,从而也为下一步海洋平台振动控制进行了有益的探索.结构振动控制方式目前研究最多的是被动控制和主动控制两种.采用神经网络监督控制与预测控制模式,通过将神经网络作为控制器与预测器两种方法来获得平台的主动控制序列,计算结果表明基于人工神经网络的海洋平台振动主动控制是完全可行的、有效的.L.A.Zadeh教授提出的模糊逻辑理论能够有效地处理现实世界中存在的非线性、不确定性以及不精确性,模糊控制无需建立精确的数学模型,仅仅需要基于专家经验建立一些模糊推理规则.基于刚度、质量和阻尼的随机性用Monte Carlo直接抽样法对海洋平台结构振动特性与模糊控制进行了研究.基于模糊神经网络融合技术对考虑土—结构相互作用的海洋平台结构振动主动控制进行了研究.考虑土—结构相互作用的海洋平台模糊神经网络控制系统能够有效地抑制平台顶部出现的有害振动;控制系统具有很强的容错性、鲁棒性以及泛化能力,能够对不同外部激励以及不同土层参数状态模型实现有效的结构控制.研究表明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,提高了平台的适应性和生存性.毫无疑问,论文为海洋平台结构振动控制开辟了一条新的思路. |
| 作者： | 周亚军 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 赵德有 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
