上海交通大学学报

上海交通大学学报（自然版）

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基于Lyapunov函数方法的海洋资源勘探拖缆水平振动的控制

刘涛，张维竞，马捷
  

  1. (上海交通大学 海洋工程国家重点实验室， 上海 200030)
  • 收稿日期:2009-10-14 修回日期:1900-01-01 出版日期:2010-10-31 发布日期:2010-10-31

Control Strategy for Horizontal Vibration of Towed Seismic Cables via Lyapunov Method

LIU Tao,ZHANG Weijing，MA Jie
  

  1. (State Key Laboratory of Ocean Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China)
  • Received:2009-10-14 Revised:1900-01-01 Online:2010-10-31 Published:2010-10-31

摘要： 为了提高海洋资源勘探拖缆系统的数据采集效率，提出了海洋资源勘探拖缆系统的水平主动振动控制的Lyapunov函数方法.利用线性变系数双曲方程描述拖缆系统，利用常微分方程描述深度控制器（水鸟）的动力学方程.选取海洋资源勘探拖缆和水鸟的总能量为Lyapunov函数，基于Lyapunov方法设计了控制规律，包括水鸟处拖缆的速度、斜率.该控制规律具有指数稳定性，有效解决了海洋资源勘探拖缆水平位移难以测量的问题.运用数值仿真，验证了所提出的控制策略的有效性.

关键词: 海洋资源勘探拖缆, 深度控制器, Lyapunov方法, 水平振动

Abstract: This paper presents the active vibration control of the towed seismic cable through a bird. A linear partial differential equation with variable coefficient describes towed seismic cable and an ordinary differential equation describes the dynamic of the bird. A control law is designed based on Lyapunov method, and the whole system’s energy is chosen as Lyapunov function. The control law includes the velocity and the slope. Finally, finite difference scheme is used to validate the efficiency of the control law.

中图分类号: