有源主动控制动力吸振式升沉补偿系统的设计理论与控制策略研究

升沉补偿系统是海洋浮式作业系统中用来隔离由于风浪流引起的水面设备运动对水下设备的影响的一个必不可少的系统。本申请针对海洋浮式作业系统作业过程中水下设备质量大，海面波浪起伏大、频幅变化范围大、随机性强的特点，以深海采矿系统为典型对象，进行海洋浮式作业系统有源主动控制动力吸振方式升沉补偿系统的设计理论与控制策略研究。探讨通过动力吸振的方式避免对大质量的主振系直接施控而减小升沉补偿控制系统的控制能量、通过可调节的有源主动控制及离散式、组合式动力吸振方式拓宽升沉补偿系统的有效抑振频带的升沉补偿系统设计理论。研究应用H∞鲁棒控制实现系统对特定频域的加权抑振、应用自适应控制提高系统对应不规则波浪的随机振动控制效果的控制策略和算法。预期通过本申请项目的研究，形成一个适应于海洋工程作业的升沉补偿系统方案及控制技术，并丰富随机强干扰大惯性系统的宽频带低能耗主动振动控制理论与方法。