基于預(yù)測控制的半潛式海洋平臺動力定位策略研究.pdf

1、隨著人類的不斷進(jìn)步，陸地資源已經(jīng)幾乎消耗殆盡。伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對于海洋的開發(fā)已經(jīng)不僅僅是紙上談兵，而是必然的趨勢。因?yàn)楹Ｑ筮@個(gè)大環(huán)境，對其開發(fā)的難度大大高于陸地，人類目前開發(fā)的部分還僅僅局限于近海，但是海洋資源的大部分卻是儲藏在深海，所以開發(fā)深海是接下來幾十年的重頭戲。因此，半潛式海洋平臺這一開發(fā)海洋的工具的重要性就不言而喻了，而對于能夠保障海洋平臺在海洋里工作的動力定位系統(tǒng)（DynamicPositioning System，D

2、PS）的研究就顯然得到了重視。
　　以往在近海淺水區(qū)域使用的海洋平臺大多使用錨泊系統(tǒng)，然而DPS與之原理截然不同，是一種主動的系統(tǒng)，工作原理更為先進(jìn)。其工作原理是利用安裝在平臺自身的動力定位裝置根據(jù)系統(tǒng)發(fā)送的控制要求結(jié)合考慮環(huán)境干擾來做出控制指令，以便達(dá)到能夠在海上作業(yè)的要求。
　　本文的研究對象是某半潛式海洋平臺，結(jié)合考慮了現(xiàn)階段熱門的智能控制算法，根據(jù)實(shí)際的控制對象，設(shè)計(jì)出控制器，從而來提高DPS的性能。
　　半潛

3、式海洋平臺，是一個(gè)大時(shí)滯，大慣性的非線性系統(tǒng)，目前的研究成果難以對這樣一個(gè)對象進(jìn)行準(zhǔn)確的建模。對此，文章中引入最小二乘支持向量機(jī)（Least Squares Support Vector Machine，LSSVM）來對平臺進(jìn)行辨識，由于LSSVM本身的特性，能夠?qū)ζ脚_模型進(jìn)行較好的辨識。由于常規(guī)的支持向量機(jī)（Support Vector Machine，SVM）會存在維數(shù)災(zāi)難的問題，在控制工程中這將是一個(gè)不可避免的問題，LSSVM可以

4、有效地克服這種情況，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以將 LSSVM作為本文將要使用的廣義預(yù)測控制（GeneralizedPredictive Control，GPC）的預(yù)測模型是非常合適的。
　　本文首先詳細(xì)的介紹了GPC的基本算法，并且以GPC為控制策略設(shè)計(jì)控制器并且進(jìn)行仿真。根據(jù)GPC基于預(yù)測模型的特點(diǎn)，提出了基于在線LSSVM的GPC控制策略。在文章中分別對于基于在線LSSVM的GPC算法和沒有優(yōu)化的GPC算法進(jìn)行了仿真，并且將結(jié)