多模块浮动机场的纵荡饱和控制
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国家自然科学基金资助项目(11472100,11702088)


Surge motion saturation control of a multi-modular floating airport
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    浮动机场是由多个浮体模块通过柔性连接器串联的超大型海洋平台.本文研究近岛礁部署的浮动机场纵荡响应控制技术,改善平台的稳定性和操作性.为此提出一种基于模型的非线性MIMO控制方法,抑制多模块浮体之间的纵荡响应.首先,采用网络动力学的方法建立浮动机场的动力学控制模型;然后,考虑作动器输出力饱和约束条件下,结合反步法和饱和辅助系统推导出作动器控制律.数值仿真以五模块浮动机场为算例,验证控制方法的可行性和有效性,并与PID算法进行了比较.

    Abstract:

    A multi-modular floating airport is composed of several floating modules which are connected by flexible connectors. This paper presents the control of surge motions of the floating airport that is deployed in a lagoon in order to improve the stability and operation conditions. A nonlinear modelbased MIMO control method is proposed to suppress surge motions of a multimodular floating airport. The network modeling method is used to build the mathematical model of the controlled floating airport. Considering the saturation of actuator output, the backtepping method combining with an auxiliary system is introduced to derive the control law for the actuators. To verify the feasibility and efficiency of the method, numerical simulation is carried out in comparison with PID control algorithm.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

夏淑炎,徐道临,张海成.多模块浮动机场的纵荡饱和控制[J].动力学与控制学报,2019,17(2):178~184; Xia Shuyan, Xu Daolin, Zhang Haicheng. Surge motion saturation control of a multi-modular floating airport[J]. Journal of Dynamics and Control,2019,17(2):178-184.

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  • 收稿日期:2018-04-04
  • 最后修改日期:2018-05-15
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  • 在线发布日期: 2019-01-09
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