海洋输油立管的建模及边界控制

摘要

为了更准确地描述海洋输油立管结构的动力学特性,文中基于Hamilton原理建立了耦合时变内流和海流的动力学的立管模型,该模型由一组偏微分方程(PDEs)和一组常微分方程构成,具有无限维特点.随后基于该原始无穷维PDEs模型,结合边界控制技术和Lyapunov方法,分别设计了纵向和横向二维边界控制器用以抑制立管振动.之后利用Lyapunov方法对立管系统的稳定性和一致有界性进行了证明,并通过仿真实验验证了文中控制算法的有效性.