海底静力触探贯入速度的前馈补偿控制

摘要

针对海底静力触探(CPT)贯入速度控制目标为2cm/s±10%的技术要求,建立了贯入速度的仿真控制模型,并以地层阻力的抽象仿真模型为干扰激励源对海底CPT系统进行了仿真分析;针对仿真中传统PID控制策略无法消除大幅值斜坡干扰所导致的静态误差的分析结果,利用CPT测试的本质即是采集地层阻力这一特点,提出了将CPT所采集的锥尖阻力和侧壁摩擦力的合力作为前馈控制的输入量的前馈补偿控制方案,仿真分析与现场试验均证明此方案达到了预期的控制目标,保证了2008年9月在南海万山群岛海域开展海底数据采集的顺利有效进行.