潛式坐標(biāo)控制模型辨識模擬實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、深海采礦時(shí)的升沉補(bǔ)償是深海采礦技術(shù)中尚待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。采礦船在采礦時(shí)，升沉補(bǔ)償系統(tǒng)需要獲取采礦船的升沉運(yùn)動作為反饋信號以進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目刂?。但在大洋深海環(huán)境下，難以找到合適的靜止參考坐標(biāo)測量采礦船在波浪作用下的升沉運(yùn)動。本文課題組提出了用懸浮潛體作為參考坐標(biāo)的方法，并進(jìn)行了先期研究，取得了一定的效果，但該方法有待進(jìn)行深入研究。為此，本論文在繼承課題組相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，開展深海采礦升沉補(bǔ)償系統(tǒng)潛式坐標(biāo)的定深度控制模型辨識研究。

2、文章首先論述了課題的背景和意義，介紹了國內(nèi)外關(guān)于潛式坐標(biāo)模型辨識的研究現(xiàn)狀。其次，分析了潛式坐標(biāo)的工作原理，介紹了潛式坐標(biāo)的裝置結(jié)構(gòu)及其定深度控制方法，同時(shí)在對系統(tǒng)進(jìn)行簡化的基礎(chǔ)上，對潛式坐標(biāo)的水下縱向運(yùn)動進(jìn)行了動力學(xué)分析，為進(jìn)行辨識實(shí)驗(yàn)獲取盡可能多的先驗(yàn)知識。再次，為了對潛式坐標(biāo)在控制器控制下的運(yùn)動進(jìn)行辨識建模研究，建立了一個(gè)與原系統(tǒng)具有相似規(guī)律的模擬系統(tǒng)，通過對模擬系統(tǒng)的研究，分析原系統(tǒng)的性能。接著以辨識理論為基礎(chǔ)，考慮到實(shí)驗(yàn)環(huán)境、

3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等各種客觀條件，制定了實(shí)驗(yàn)方案和建立了辨識系統(tǒng)的硬件裝置及軟件模塊，并進(jìn)行了辨識實(shí)驗(yàn)。最后，對辨識實(shí)驗(yàn)中獲得的系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)運(yùn)用Matlab等軟件工具進(jìn)行處理和分析，求取模擬系統(tǒng)的運(yùn)動模型，并對所得的模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，所得的模型與實(shí)際系統(tǒng)是總體一致的。 本課題的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“深海采礦工程升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的研究”和廣東省教育廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目“海洋水下潛式坐標(biāo)的研究”的資助，為潛式坐標(biāo)在控制器控