一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法技术

技术编号:43700515 阅读:31 留言:0更新日期:2024-12-18 21:14
本发明专利技术公开了一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,涉及海洋油气开发领域,包括:得到海洋柔性立管系统的控制方程,确定海洋柔性立管系统的边界条件;更新边界条件;构建障碍李雅普诺夫函数;提出所设计的期望振动控制策略,并基于期望振动控制策略设计自适应律;基于障碍李雅普诺夫函数验证系统稳定有界;获取海洋柔性立管系统的实际振动偏移量,将所述实际振动偏移量代入所述自适应律,得到实际控制输出,在海洋柔性立管顶端施加控制作用力。本发明专利技术用于解决现有技术中在对海洋柔性立管的控制过程中无法克服因输入间隙而引起的输入非线性问题,实现克服未知输入间隙的缺陷、通过自适应反向间隙算法来补偿输入非线性的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋油气开发领域,具体涉及一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法


技术介绍

1、海洋柔性立管作为连接海下石油井与海面油气集输船及生产平台的重要设备,被称为连接海上平台与井口的“生命线”。由于作业环境恶劣,海洋柔性立管会受到海洋中各种环境载荷和自身弹性特性的影响,导致立管变形和振动,影响生产立管的性能,导致疲劳失效。严重时甚至可能造成油气泄漏,对海洋环境造成不可逆转的破坏。

2、海洋柔性立管内部流体与外部环境因素如海流波浪力,海风、顶张力、海洋平台漂移、立管自身材质等都会引起柔性立管振动。若振动频率和外载荷的频率接近则可能引起共振,过度振动会导致循环载荷产生疲劳问题,磨损损坏、裂纹扩散,甚至是上下端接头处破损等问题,因此对海洋柔性立管振动控制进行理论研究是十分必要的。

3、主动边界控制是一种有效的振动抑制方法,与被动控制相比,主动控制在实际应用中易于实现并且有较好的效果,因此在实际生产生活中有广泛的应用。另一方面,在实际系统中,输入非线性普遍存在于系统结构或执行器中,例如输入间隙,它会削弱控制的准确性和灵本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,所述海洋柔性立管系统的控制方程为:

3.根据权利要求2所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,基于非线性输入间隙更新所述边界条件的方法包括:

4.根据权利要求3所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,所述输入间隙表达式为:

5.根据权利要求4所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,所述海洋柔性立管系统的控制方程为:

3.根据权利要求2所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,基于非线性输入间隙更新所述边界条件的方法包括:

4.根据权利要求3所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,所述输入间隙表达式为:

5.根据权利要求4所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间隙主动边界控制方法,其特征在于,设计的自适应反向间隙算法为:

6.根据权利要求5所述的一种针对海洋柔性立管的自适应反向间...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强蒲满万敏周光洋张瑞涵周莉王国荣
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1