多外力作用下带有时延和丢包的海洋平台网络振动控制研究

Vibration control of offshore platforms based on network has very important value of theory and application for ocean development. The project studies the networked vibration control of offshore platforms under multiple external forces with time delay and packet dropouts. The main research contents include system modeling, design of vibration controller and experiments. The project will build the dynamical model of offshore platforms under multiple external forces, the model of networked control system with time delay and packet dropouts, and the model of networked vibration control of offshore platforms. For the stochastic time delay and packet dropouts in the networked control systems, by using of double buffers with large memory and principle of keeping input, we can solve time delay, packet dropouts and reordering in the same time. Considering the external forces system of offshore platforms and characteristics of nonideal network, by using of suboptimal control and robust control of discrete nonlinear systems with disturbance，we will design efficient and energy saving controller to reduce the vibration of offshore platforms based on network. The theoretical analysis will be applied to the software and experiment of vibration control of offshore platforms in the networked environment. The project will get a series of theoretical results and utility software, publish a series of papers, and reach international advanced level in the field of vibration reduction of offshore platforms.

基于网络的海洋平台振动控制对于海洋开发具有重要的理论和应用价值。本项目研究在网络环境中多外力联合作用下带有时延和丢包的海洋平台振动控制问题。研究内容包括：系统建模、控制器设计和模拟实验。本项目将建立多外力联合作用下的海洋平台动力模型、带有时延和丢包的网络控制模型及海洋平台网络振动控制综合模型。针对网络中的随机时延与丢包现象，通过设置大容量双缓冲器，利用输入保持原理，能同时解决网络时延、丢包和乱序问题。综合考虑海洋平台的外力模型和非理想网络特性，利用带有扰动的离散非线性系统近似最优控制及鲁棒控制，设计高效节能的海洋平台网络减振控制器，并进一步将理论研究结果应用于网络环境中的海洋平台振动控制模拟软件设计及实验研究。本项目将得到系统性的理论成果和软件产品，发表一系列高水平论文，使本项目的理论和应用研究达到国际先进水平。

海洋工程中，基于网络的海洋平台振动控制具有重要的理论和应用价值。本项目研究在网络环境中多外力联合作用下带有时延和丢包的海洋平台振动控制问题。主要研究系统建模、控制器设计和模拟实验。本项目建立了海洋平台的多外力联合作用力模型、带有时延和丢包的网络控制模型及多外力作用下的海洋平台网络振动控制综合模型。针对网络中的随机大时延与连续多丢包现象，利用预测控制，滑膜控制，鲁棒控制，最优控制等设计了多种控制律，有效解决了网络时延、丢包和乱序问题。综合考虑海洋平台的多外力作用和非理想网络特性，设计了多种高效节能的海洋平台网络减振控制器，并进一步将理论研究结果应用于网络环境中的海洋平台振动控制模拟过程设计及实验室研究。本项目得到了系统性的成果，发表了一系列高水平论文，在国内外本领域的研究中具有较高水平。研究结果对海洋平台网络振动控制的后续研究和工程实践具有良好的推进作用。