[发明专利]一种耦合时变内流的海洋输油立管横纵向振动控制方法

摘要

本发明公开了一种耦合时变内流的海洋输油立管横纵向振动控制方法，包括在PC机上模拟立管振动界面，由MATLAB GUI编程实现，采用数值分析方法对海洋立管的数学模型进行解析，并将差分运算结果传输到控制模块中，用户根据数据选择控制方式，并生成相对应的控制算法，控制模块发出控制信号通过串口反馈给PC机实现对立管的振动控制，本发明能够实时观察海洋输油立管的二维振动。

主权项

一种耦合时变内流的海洋输油立管横纵向振动控制方法，包括如下步骤：S1在PC机上采用Matlab GUI模拟立管振动界面，具体如下：S1.1利用差分离散化方法对PDEs方程进行离散化，计算立管模型的差分运算结果；S1.2离散处理差分运算结果，时间离散点每次运算7个，记为F₇离散迭代方法；S1.3将第一次运算的7个差分运算结果用plot函数画出，显示在界面窗口模拟立管振动界面，同时由串口传输到控制模块；S2控制模块接收数据，判断数据是否正确，若正确，则提取w(L/2,t)，v(L/2,t)，w(L,t)储存，否则返回数据，重新标识符分类，w(L/2,t)，v(L/2,t)，w(L,t)分别指t时刻立管中部横向位移，中部纵向位移，顶端横向位移；S3根据得到数据和时间t,计算出对应的立管顶端横向振动速度，立管中部横向振动速度及立管顶端纵向振动速度；S4根据步骤S2得到的立管中部横向位移，中部纵向位移，顶端横向位移及S3中得到的立管顶端横向振动速度，立管中部横向振动速度及立管顶端纵向振动速度，用户选择控制信号，所述控制信号包括无控制及PD控制；S5将控制信号通过串口发回到PC机，PC机判断是否有信号，若判断为有，加入控制信号，重复S1‑S4，若判断为无，则运算n+1次F₇离散迭代方法即重复S1.2‑S4，n为自然数。