基于ARID控制系统的固定式海洋风机纵摇控制

作     者：张春巍 刘志虎 孙丽 ZHANG Chunwei;LIU Zhihu;SUN Li

作者机构：华南理工大学海洋科学与工程学院广东广州511442 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 

基　　金：国家重点研发计划(编号:2019YFE0112400) 

出 版 物：《中国海洋平台》 (China offshore Platform)

年 卷 期：2023年第38卷第4期

页      码：9-17页

摘      要：针对固定式海洋风机在随机风浪载荷及其联合作用下产生的具有倒立摆运动特征的纵摇,研究采用主动转动惯量驱动系统(Active Rotary Inertia Driver,ARID)对海洋风机纵摇进行控制的问题。ARID控制系统通过伺服电机驱动转动惯性质量产生控制结构摆动的最优力矩,从而减小海洋风机的纵摇运动。基于拉格朗日原理建立海洋风机-ARID控制系统的理论分析模型;采用Simulink对海洋风机-ARID控制系统的有效性进行验证,并分析系统参数(控制算法参数、转动惯量比等)对控制效果的影响规律;设计海洋风机-ARID控制系统的振动台试验,设置多种载荷激励形式,验证控制系统的稳定性与广谱有效性。数值模拟和试验结果均验证了所建立的分析模型的正确性,表明ARID控制系统对风机的纵摇运动具有显著的控制作用,为ARID控制系统在具有倒立摆运动规律的工程结构中的应用奠定理论基础。

主 题 词：固定式海洋风机 主动转动惯量驱动系统(ARID) 纵摇 振动控制 倒立摆结构 振动台试验 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.12226/j.issn.1001-4500.2023.04.20230402

馆 藏 号：203123299...