潛式坐標控制模型辨識模擬實驗研究.pdf

1、深海采礦時的升沉補償是深海采礦技術中尚待解決的關鍵技術之一。采礦船在采礦時，升沉補償系統(tǒng)需要獲取采礦船的升沉運動作為反饋信號以進行補償?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測量采礦船在波浪作用下的升沉運動。本文課題組提出了用懸浮潛體作為參考坐標的方法，并進行了先期研究，取得了一定的效果，但該方法有待進行深入研究。為此，本論文在繼承課題組相關研究的基礎上，開展深海采礦升沉補償系統(tǒng)潛式坐標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)外關于潛式坐標模型辨識的研究現(xiàn)狀。其次，分析了潛式坐標的工作原理，介紹了潛式坐標的裝置結構及其定深度控制方法，同時在對系統(tǒng)進行簡化的基礎上，對潛式坐標的水下縱向運動進行了動力學分析，為進行辨識實驗獲取盡可能多的先驗知識。再次，為了對潛式坐標在控制器控制下的運動進行辨識建模研究，建立了一個與原系統(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，考慮到實驗環(huán)境、

3、實驗設備等各種客觀條件，制定了實驗方案和建立了辨識系統(tǒng)的硬件裝置及軟件模塊，并進行了辨識實驗。最后，對辨識實驗中獲得的系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)運用Matlab等軟件工具進行處理和分析，求取模擬系統(tǒng)的運動模型，并對所得的模型進行了驗證，結果表明，所得的模型與實際系統(tǒng)是總體一致的。 本課題的研究工作得到了國家自然科學基金項目“深海采礦工程升沉補償系統(tǒng)的研究”和廣東省教育廳自然科學基金項目“海洋水下潛式坐標的研究”的資助，為潛式坐標在控制器控