FDPSO-TLD立管軸向動(dòng)力響應(yīng)控制.pdf

1、為了滿足深海油氣資源的開采要求，海上生產(chǎn)系統(tǒng)也隨之不斷的發(fā)展和更新。FDPSO是一種新型的海洋開采裝備，其是基于FPSO的概念改造和發(fā)展起來的，基本思想是在FPSO上添加鉆井設(shè)備，使其具有油礦鉆探、原油生產(chǎn)、儲(chǔ)備、維修以及外輸?shù)榷喾N功能。隨著開發(fā)水深的加深，水下采油樹的安裝、維修及控制等都比較困難。因此，F(xiàn)DPSO采用干式采油樹，即將采油樹置于海面的鉆井平臺(tái)上，干式采油樹一般與頂張式立管搭配，其對(duì)立管和平臺(tái)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有一定的要求，尤其是

2、垂向運(yùn)動(dòng)。為了使FDPSO能夠采用干式采油樹，并且控制其升沉運(yùn)動(dòng)對(duì)立管的影響，提出了TLD(TensionLegDeck)升沉補(bǔ)償裝置。但是，通過對(duì)FDPSO-TLD運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)立管的動(dòng)力響應(yīng)依然很顯著。本文基于海上生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際工作環(huán)境，根據(jù)流體力學(xué)和振動(dòng)力學(xué)理論建立船體運(yùn)動(dòng)方程及立管的軸向振動(dòng)微分方程。采用LQG控制方法，設(shè)計(jì)升沉補(bǔ)償絞車為配重提供主動(dòng)控制力，建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)造出LQG控制器，選取卡爾曼濾波器作為觀測(cè)