含控制时滞的海洋平台前馈反馈最优跟踪控制

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【国家自然科学基金】_结构振动控制_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730

科研热词振动控制遗传算法结构振动控制半主动控制神经网络控制磁流变阻尼器鲁棒稳定性高阻尼混凝土高层建筑预测隔震结构阻尼器防沉降迟滞特性趋近律调谐液体阻尼器表面改性螺旋间距螺旋升角螺旋凹槽耦联结构结构控制结构工程系统辨识粘弹性阻尼器空间网格结构空间网壳结构空间结构磁流变液磁流变弹性体磁流变(mr)阻尼器直驱式容积控制电视塔电流变材料滑模控制温度混合灵敏度流变特性正交设计模糊控制模态参数识别有限元时滞补偿斜拉桥摩擦系数控制算法振动主动控制振动抖振建筑结构幅频响应层间位移

推荐指数 6 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77
多输入多输出系统多点近似复合材料层合板地震试验地震响应主动控制变刚度控制变刚度变阻尼控制升船机动态仿真动力特性动力响应动力吸振器动力反应加权函数力-转速模型减震作动器位置寻优优化配置优化设计仿真分析 mbc策略 levenberg-marquardt(lm)算法 h∞范数 amd控制

水下动目标被动跟踪研究

水下动目标被动跟踪研究一、本文概述随着海洋资源的日益开发和利用，水下动目标被动跟踪技术已成为水下探测和海洋工程领域的重要研究方向。

该技术通过接收和分析水下动目标自身发出的声波、电磁波等信号，实现对目标的被动跟踪和识别，具有隐蔽性好、抗干扰能力强等优势。

本文旨在深入探讨水下动目标被动跟踪技术的研究现状、基本原理、关键技术及其发展趋势，以期为相关领域的理论研究和实际应用提供有益参考。

文章首先将对水下动目标被动跟踪技术的研究背景和意义进行阐述，明确研究的重要性和紧迫性。

接着，介绍被动跟踪的基本原理和关键技术，包括信号处理、目标特征提取、跟踪算法等，并分析各种技术的优缺点及适用范围。

在此基础上，文章将重点分析当前水下动目标被动跟踪技术面临的挑战和难题，如水下环境的复杂性、信号的衰减与干扰、多目标跟踪等问题，并提出相应的解决策略和方法。

文章将展望水下动目标被动跟踪技术的发展趋势和前景，探讨新技术、新材料和新方法在水下动目标被动跟踪领域的应用前景，以及未来研究方向和挑战。

通过本文的综述和分析，希望能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的启示和参考，推动水下动目标被动跟踪技术的不断创新和发展。

二、水下动目标被动跟踪理论基础水下动目标的被动跟踪是一项复杂而关键的技术，其理论基础涉及声学、信号处理、估计理论等多个领域。

被动跟踪主要是通过接收和分析目标发出的声信号或者其它形式的辐射信号，来估计和预测目标的位置、速度和运动轨迹。

声波传播理论：水下环境的声学特性对被动跟踪具有重要影响。

声波在水中的传播受到水温、盐度、压力等多种因素的影响，这些因素会导致声波速度的变化和信号的衰减。

因此，对声波传播特性的准确理解是实现水下被动跟踪的基础。

信号处理技术：水下被动跟踪需要对接收到的微弱信号进行有效的处理，以提取出有用的信息。

这包括信号的预处理、特征提取、目标识别等步骤。

通过信号处理技术，可以将目标信号与背景噪声区分开来，提高跟踪的准确性和鲁棒性。

海上船舶自动化控制技术说明

海上船舶自动化控制技术说明海上船舶自动化控制技术是指通过使用先进的电子和计算机控制系统，实现船舶上一系列自动操作和监测功能的技术。

这些技术的应用使得船舶能够更有效地进行航行、操作和维护，提高运营效率和安全性。

在海上船舶自动化控制技术中，有几个主要方面值得注意：1. 船舶导航自动化：船舶导航系统基于全球定位系统（GPS）和惯性导航系统，能够自动计算和显示船舶的位置、航向和速度。

此外，还可以与雷达、电子海图和自动舵等系统进行集成，实现船舶在航行过程中的自动导航。

2. 船舶动力系统自动化：船舶动力系统自动化包括发动机控制、传动系统和推进系统的自动化。

通过自动监测和控制发动机运行状态、油耗和排放量等参数，船舶能够实现更高效的能源利用和环境保护。

3. 船舶操纵自动化：船舶操纵系统能够自动控制舵机和螺旋桨，根据导航系统提供的信息实现船舶的精确操纵。

这些系统通常与自动驾驶和船舶定位系统相结合，可以实现船舶的精确停泊、自动对接和海上航行等操作。

4. 船舶监测和报警系统：船舶监测和报警系统能够实时监测船舶各个系统的性能和状态。

一旦系统发生异常或故障，系统会自动发出警报并提供相应的解决方案。

这种实时监测和报警系统有助于预防事故和减少维修时间。

海上船舶自动化控制技术的应用带来了许多好处。

首先，它减轻了船员的工作负担，提高了工作效率。

其次，它提高了船舶的安全性，降低了事故的风险。

此外，它还提高了船舶的经济性，减少了能源消耗和运营成本。

举例来说，船舶自动化控制技术可以实现船舶的智能停泊和自动对接，大大简化了港口操作流程，提高了港口的吞吐能力和效率。

此外，在恶劣的海况下，自动化操纵系统能够更精确地控制船舶的姿态和运行状态，减少了风险和海况对航行的影响。

总而言之，海上船舶自动化控制技术的应用使得船舶能够更安全、高效地进行航行和操作。

随着技术的不断进步和应用的扩大，船舶自动化控制技术将会在海上运输领域发挥更重要的作用。

船舶货运与物流设施智能化考核试卷

3.船舶自动驾驶减少了船员劳动强度，提高航行安全，降低运营成本。但需解决技术可靠性、法律法规、船员培训等问题。
4.港口智能化通过自动化设备、信息管理系统提升运营效率。趋势包括无人化、数据驱动决策，提高能源效率。
8. ABC
9. ABC
10. ABC
11. ABCD
12. ABC
13. ABC
14. ABCD
15. ABCD
16. ABCD
17. ABCD
18. ABC
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.射频识别（RFID）
2.人工智能
3.自动化装卸
4.通信卫星
5.智能传感器
6.航线优化算法
7.传感器
C.安全问题
D.维护成本
20.以下哪些领域的研究对于船舶货运与物流设施智能化至关重要？（）
A.人工智能
B.大数据
C.云计算
D.物联网
（以下为答题纸，请将答案填写在括号内）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.在智能物流系统中，__________是实现货物实时追踪的关键技术。
A.投资成本高
B.技术更新速度快
C.市场需求不明确
D.安全隐患
9.大数据在船舶货运中的应用包括以下哪些？（）
A.历史数据分析
B.市场趋势预测
C.运输效率优化
D.船员培训
10.以下哪些技术有助于减少船舶货运的能耗？（)
A.船舶自动驾驶
B.船舶能效管理系统
C.风力辅助推进
D.货物装载优化
11.智能船舶的发展对以下哪些方面产生影响？（）
8.货物监控

海洋平台结构振动控制研究综述

析、数值模拟以及模型实验进行研究。
同设置方式对平台动力特性的影响。结果表明，设置组
主动控制装置主要有主动质量阻尼器（Ｍ）ＡＤ、混合合跨粘弹性耗能斜撑的Ｊ２—２Ｑ平台结构可以达到Ｚ０ＭＵ质量阻尼器（Ｍ）ＨＤ等。如下的冰振控制效果：压冰力作用下，台结构的位挤平
ｃｎｒｌｏｆｓｒｌｔｏｌ１ｎｏｃｓｓｏｈｅｐｓｉｅｃｎｔｏ，ｃｉｅｃｎｔｏｎｄｓｍｉａｔｖｏｎｒｌｔｃｎｌｙｏｔｏｆ０ｆｈｏｅｐａｆｒＳａｄｆｕｅｎｔａｓｖｏｒｌａｔｖｏｒｌａｅ．ｃｉｅｃｔｏｅｈｏｏｇ．Ｔ
收稿日期：２１０２
Ｄｓｇｅｉｎ＆Ｄｖｌｐｎｅｅｏｍｅｔ设计达到减振目的。被３海洋平台结构振动控制研究状况
动控制构造简单，造价低廉，易于维护并且无需外部
海洋平台安置于无遮蔽的海洋环境里，长期遭受能源输入等优点而受到了广泛的研究与应用，其技术风、波浪、水流等的影响，在恶劣条件下，还会遭到已非常成熟。被动控制主要分为基础隔振、耗能减地震以及坚冰的作用，这些外部荷载引起了海洋平台
．具有不确定性。平台结构受到较大外部激励，可能会２１被动控制被动控制无需外加能源，其控制力是控制装置随产生过大的振动响应，影响人员安全，降低平台使用
性能，甚至导致结构疲劳破坏。因此，利用合适的减

海洋平台结构振动控制

2023-12-02CATALOGUE目录•海洋平台结构概述•振动控制理论•海洋平台结构振动分析•海洋平台结构振动控制设计•海洋平台结构振动控制实验及结果分析•结论与展望海洋平台结构概述01包括重力式、桩基式、张力腿式等，主要通过基础固定在海底。

固定式海洋平台浮式海洋平台新型海洋平台包括半潜式、张力腿式、Spar式等，主要通过浮力支持并固定在海面上。

包括自升式、锚链式等，结合了固定式和浮式平台的特点。

030201用于制造平台的主体结构，如钢柱、钢梁等。

钢材用于制造平台的底座和基础，具有较好的抗风浪性能。

混凝土如玻璃纤维、碳纤维等，用于制造平台的上层结构和辅助结构，具有轻质高强的特点。

复合材料海洋平台结构复杂，尺度较大，需要考虑风浪、地震等自然因素的影响。

大尺度海洋平台需要承受较大的外力，如风、浪、流等，同时还需要承受海底地质条件的影响。

高要求海洋平台结构设计涉及结构力学、材料科学、地质工程、海洋工程等多个学科领域。

多学科性振动控制理论02振动的分类按频率分为低频振动和高频振动。

振动的定义物体围绕平衡位置进行的往返运动。

振动的危害结构疲劳、设备损坏、人员不适等。

振动原理通过优化结构设计，降低结构的固有频率，避免与外力频率匹配。

减震设计通过增加隔震支座或隔震沟等，切断地震波的传播路径。

隔震设计通过增加阻尼材料或阻尼器等，吸收和消耗地震能量。

消震设计振动控制策略通过传感器监测地震动，计算机系统实时调整支撑刚度或阻尼，抑制地震反应。

主动隔震通过传感器监测结构振动，计算机系统实时调整结构阻尼，抑制结构振动。

主动阻尼振动主动控制技术振动被动控制技术被动隔震通过增加隔震沟、隔震支座等，切断地震波的传播路径。

被动阻尼通过增加阻尼材料、阻尼器等，吸收和消耗地震能量。

海洋平台结构振动分析03确定平台结构的固有振动特性，包括固有频率和模态形状。

分析不同振型下平台结构的响应，为振动控制提供参考。

考虑平台结构在不同海域、不同环境条件下的固有振动特性变化。

23598136_基于super-twisting_二阶滑模算法的作业型ROV_路径跟踪控制方法

第29卷第1期水下无人系统学报 Vol.29No.12021年2月JOURNAL OF UNMANNED UNDERSEA SYSTEMS Feb. 2021收稿日期: 2020-03-13; 修回日期: 2020-04-23.基金项目: 国家重点研发计划项目资助(2017YFC0306704).作者简介: 黄博伦(1989-), 男, 在读博士, 主要研究方向为水下机器人控制技术.[引用格式] 黄博伦, 杨启. 基于super-twisting 二阶滑模算法的作业型ROV 路径跟踪控制方法[J]. 水下无人系统学报, 2021,29(1): 14-22.基于super-twisting 二阶滑模算法的作业型ROV 路径跟踪控制方法黄博伦1, 杨启1,2(1. 上海交通大学高新船舶与海洋开发装备协同创新中心海洋工程国家重点实验室, 上海, 200240; 2. 上海交通大学海洋水下工程科学研究院有限公司, 上海, 200231)摘要: 作业型遥控无人水下航行器(ROV)的运动存在时变外界干扰和系统不确定性, 利用常规滑模方法设计其运动控制器会产生抖振现象, 而常用的饱和函数联合边界层法(SatSMC)在消除抖振的同时无法保证控制精度。

针对上述问题, 文中设计了super-twisting 二阶滑模控制器(STSMC)来实现作业型ROV 的空间路径跟踪。

利用Lyapunov 方法分析了系统的稳定性, 并证明该方法能够保证跟踪误差在有限时间内收敛。

将提出的STSMC 与SatSMC 及比例-积分-微分法进行了仿真试验对比, 结果表明: STSMC 能够使ROV 完成对既定路径的跟踪, 并具有更好的鲁棒性、快速性和控制精度, 同时产生的抖振也明显小于SatSMC, 控制参数也未增加, 更适于ROV 的实际使用。

关键词: 遥控无人水下航行器; super-twisting 算法; 滑模控制; 路径跟踪中图分类号: TJ630; TB53 文献标识码: A 文章编号: 2096-3920(2021)01-0014-09 DOI: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.003Trajectory Tracking Control Method of a Work-class ROV Based on aSuper-twisting Second-order Sliding Mode ControllerHUANG Bo-lun 1, YANG Qi 1,2(1. Collaborative Innovation Center for Advanced Ship and Deep-sea Exploration, State Key laboratory of Ocean Engi-neering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2. Shanghai Jiaotong University Underwater Engineering Institute Co. Ltd .Shanghai 200231. China)Abstract: Time-varying external disturbances and system uncertainties affect the motion of work-class remote-operated vehicles(ROVs). The conventional sliding mode method for ROV motion control has the drawback of a chattering phe-nomenon, whereas the common method for eliminating chattering, namely, the saturation function combined with a boundary layer sliding mode controller(SatSMC), cannot guarantee control accuracy. To address these problems, a su-per-twisting second-order sliding mode controller(STSMC) is proposed to realize trajectory tracking of a work-class ROV. The Lyapunov method is used to analyze the stability of the system. It is proved that the proposed controller can ensure the convergence of a tracking error in finite time. A simulation experiment of the proposed STSMC and SatSMC methods and the proportional integral derivative(PID) control are compared. Results show that the STSMC method ena-bles the ROV to complete the tracking of a predetermined path. This method also has stronger robustness, rapidity and accuracy. The chattering of the STSMC is also significantly reduced compared to that of the SatSMC. In addition, the2021年2月黄博伦, 等: 基于super-twisting二阶滑模算法的作业型ROV路径跟踪控制方法第1期control parameters are not increased, making the STSMC more suitable for actual use with ROVs.Keywords: remote-operated vehicle; super-twisting algorithm; sliding mode control; trajectory tracking0 引言遥控无人水下航行器(remote operated vehicle, ROV)已经广泛应用在深海探测、海底管线维修、深海采矿和水底搜救等深海任务中, 成为人类探索海洋、开发海洋、保护海洋不可或缺的工具。

海上遇险目标漂移与搜寻区域优化确定分析

海上遇险目标漂移与搜寻区域优化确定分析提纲：I. 导言A. 研究背景和意义B. 目的和研究范围C. 研究内容和方法II. 海上遇险目标漂移模型A. 目标漂移相关概念和理论B. 目标漂移模型的建立C. 典型漂移模型的分析和比较III. 搜寻区域优化算法A. 优化算法的原理和应用B. 算法选择和设计C. 应用实例分析IV. 搜寻区域优化与目标漂移模型的结合应用A. 搜寻区域优化和目标漂移模型的理论基础B. 应用实例和效果分析C. 建议和改进措施V. 结论和展望A. 研究结论和成果总结B. 研究局限和不足之处C. 研究展望和未来方向第一章：导言A. 研究背景和意义近年来，随着海洋经济的快速发展和海域利用的不断扩大，船舶行驶中的海上遇险事件也频繁发生。

在海上遇险事件中，如何快速准确地搜寻目标物体是保证人命安全、限制灾害损失的关键环节。

而目标漂移成为一个重要问题，特别在海域排查、事故应对等海上应急工作中需要考虑到目标物体漂移的影响，因此研究海上遇险目标漂移与搜寻区域优化确定具有重要意义和应用价值。

B. 目的和研究范围为了解决海上遇险目标漂移与搜寻区域优化的问题，本研究旨在从漂移模型和搜寻区域优化两方面进行探析，通过理论分析和实例研究，制定出科学合理的海上遇险目标漂移与搜寻区域优化确定方案，并实现在应急救援中的应用。

C. 研究内容和方法本文主要分为五个章节：第一章：导言。

本章介绍了本研究的背景、意义和研究目的，以及研究内容和方法。

第二章：海上遇险目标漂移模型。

本章首先介绍目标漂移相关概念和理论，然后在建立漂移模型的基础上，分析和比较典型漂移模型的特点和适用范围。

第三章：搜寻区域优化算法。

本章介绍基于数学和信息技术的搜索算法，包括优化算法的原理和应用、算法选择和设计，以及应用实例的分析。

第四章：搜寻区域优化与目标漂移模型的结合应用。

本章结合前两章的研究内容，探讨了搜寻区域优化和目标漂移模型的理论基础，并在应用实例和效果分析中表现出它们的优势和不足之处，提出一些建议和改进措施。

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解代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程和Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ方程得到．仿真算例表明了方法的有效性，且在减小平台的振动幅值和控制力方面，前馈反馈最优跟踪控制方法优于前馈反馈最优控制方法．
【关键词】海洋平台；跟踪控制；最优控制；控制时滞【中图分类号】０３１３【文献标志码】Ａ
第２５卷第１期２０１４年３月
中国计量２５Ｎｏ．１
Ｍａｒ．２Ｏ１４
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ
Ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄａｎｄｆｅｅｄｂａｃｋｏｐｔｉｍａｌｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｏｆｆｓｈｏｒｅ
ｓｔｅｅｌｊａｃｋｅｔｐｌａｔｆｏｒｍｓｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｌｄｅｌａｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎａｓｔａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｌｄｅｌａｙｉｓｆｉｒｓｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｏａｄｅｌａｙ－ｆｒｅｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｎ，ｂａｓｅｄｏｎａｌｉｎｅａｒｅｘｏｇｅｎｏｕｓｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｗａｖｅｆｏｒｃｅ，ａｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄａｎｄｆｅｅｄｂａｃｋｏｐｔｉｍａｌｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｓｕｃｈｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｏｕｔｐｕｔｏｆｔｈｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓｃａｐａｂｌｅｏｆｔｒａｃｋｉｎｇａｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｓｙｍｐｔｏｔｉｃａｌｌｙｓｔａｂｌｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｕｎｉｑｕｅｎｅｓｓａｎｄｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄａｎｄｆｅｅｄｂａｃｋｏｐｔｉｍａｌｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｄｅｒｉｖｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃｏｕｌｄｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙ
刘与嘉，张宝琳
（中国计量学院理学院，浙江杭州３１００１８）
【摘要】通过引入状态变换，将含控制时滞的海洋平台系统转化为无时滞系统．然后，通过引入渐近稳定的
期望系统，基于波浪力线性外系统近似模型，给出了海洋平台系统基于二次型性能指标泛函的前馈反馈最优跟踪控制器设计方法及其控制器的存在唯一性条件．控制器的前馈增益矩阵和反馈增益矩阵可分别经由求
【文章编号１１００４ — １５４０（２０１４）０１ — ００９９ — ０８
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４ — １５４０．２０１４．０１．０１７
含控制时滞的海洋平台前馈反馈最优跟踪控制
ｓｏｌｖｉｎｇａｎａｌｇｅｂｒａｉｃＲｉｃｃａｔｉｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄＳｙｌｖｅｓｔｅｒｅｑｕａｔｉｏｎｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｗａｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄａｎｄｆｅｅｄｂａｃｋ
ＬＩＵＹｕｊｉａ，ＺＨＡＮＧＢａｏｌｉｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎａＪｉｌｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）