[发明专利]针对不确定结构在线补偿的海洋平台减振控制算法

权利要求书

1.针对不确定结构在线补偿的海洋平台减振控制算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.根据海洋平台运动模型参数，提出线性反馈附加在线补偿的控制律；

S2.设计李雅普诺夫函数，结合H无穷指标得到线性矩阵不等式和线性矩阵等式；

S3.求解满足线性矩阵不等式的H无穷指标γ；

S4.逐渐减小H无穷指标γ的数值；

S5.判断H无穷指标γ是否满足预设条件，如是，则重复步骤4，如否，则在线性矩阵不等式有解范围内获取最小指标；

S6.根据线性矩阵不等式确定控制增益的值K；

S7.根据线性矩阵不等式确定预设参数P₁；

S8.根据获得的H无穷指标求解并在线更新线性矩阵等式中的W，获得海洋平台减振控制律。

2.根据权利要求1所述的针对不确定结构在线补偿的海洋平台减振控制算法，其特征在于，步骤S1中，海洋平台运动模型方程为：

其中，x为n维位移向量，x∈Rⁿ；u为m维控制力向量，u∈R^m；f为p维波浪力向量，f∈R^p；A、B、D为相关维数的系数矩阵，ΔA,ΔB,ΔD为结构摄动参数。

3.根据权利要求1所述的针对不确定结构在线补偿的海洋平台减振控制算法，步骤S1中，线性反馈是对海洋平台运动模型方程的不确定摄动参数各项合并进行替换，获得新运动方程为：

其中，G(t)为新定义的不确定项；

在线补偿的控制律为

u(t)＝u₁(t)+u₂(t) (3)

其中，u₁(t)＝W(t)H(t)是在线补偿部分，W(t)是在线补偿项的补偿参数，H(t)＝2(1-e^-2x(t))-1为针对不确定项增添的非线性特性项，u₂(t)＝Kx(t)是固定增益反馈部分，K是固定反馈项系数，W(t)和K分别由满足H无穷指标的线性矩阵等式和线性矩阵不等式获得。

4.根据权利要求1所述的针对不确定结构在线补偿的海洋平台减振控制算法，其特征在于，步骤S2的具体过程包括：

A1.将干扰对海洋平台的影响量化为H无穷指标γ，设计李雅普诺夫函数为：

其中，V(t)0为海洋平台运动模型方程在H无穷的在线控制律作用下渐进稳定的条件之一，ε是给定非负常数，正定矩阵P₁0，Q₁0，R0，P₁-E0；

A2.海洋平台运动模型方程在H无穷的在线控制律作用下渐进稳定条件之二是导数定义α＝[x^T(t) x^T(t-ε) f^T(t)]并对公式(4)求导，得

其中，Φ₁＝x^T(t)PBW(t)H(t)，Φ₂＝x^T(t)PG(t)，

A3.令ε→0，结合H无穷成立条件，对公式(5)运用Schur补定理，获得线性矩阵等式和线性矩阵不等式使得成立，其中，

5.根据权利要求1所述的针对不确定结构在线补偿的海洋平台减振控制算法，其特征在于，所述线性矩阵等式为：

所述线性矩阵不等式为：

其中，正定矩阵P0，P₁0，Q0，R0，E0且P₁E，

6.根据权利要求1所述的针对不确定结构在线补偿的海洋平台减振控制算法，其特征在于，步骤S8中，对线性矩阵等式进行在线更新具体过程如下：

B1.根据控制增益的值K，确定状态反馈控制部分；

B2.根据预设参数P₁及设定参数，在线更新线性矩阵等式的非线性部分；

B3.将步骤B1的固定增益部分和步骤B2的在线补偿部分叠加，确定控制输入，更新给控制对象。