[發(fā)明專利]一種波浪能轉(zhuǎn)換裝置的控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110648934.6
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113153615B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振春;欒鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: F03B15/00
• 分類號: F03B15/00;F03B13/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種波浪能轉(zhuǎn)換裝置的控制方法，其特征在于，包括：

獲取當前時刻的基礎(chǔ)參量；所述基礎(chǔ)參量包括波浪高度和浮標狀態(tài)；

基于所述當前時刻的基礎(chǔ)參量構(gòu)建速度矩陣和位置矩陣；

根據(jù)所述速度矩陣和所述位置矩陣構(gòu)建切換約束模型，所述切換約束模型的約束條件由當前時刻的浮標位置確定；

對所述切換約束模型進行最優(yōu)解求解得到當前時刻的控制力；

所述控制力用于對當前時刻的波浪能轉(zhuǎn)換裝置進行控制；

所述基于所述當前時刻的基礎(chǔ)參量構(gòu)建速度矩陣和位置矩陣，具體包括：

基于所述當前時刻的基礎(chǔ)參量得到浮標在下一時刻的狀態(tài)、在當前時刻的位置和速度；

將浮標在當前時刻的位置及設(shè)定時刻范圍的位置確定為位置矩陣；所述設(shè)定時刻范圍為當前時刻之后的所有時刻；

將浮標在當前時刻的速度及所述設(shè)定時刻范圍的速度確定為速度矩陣；

所述根據(jù)所述速度矩陣和所述位置矩陣構(gòu)建切換約束模型，具體包括：

判斷所述當前時刻的浮標位置是否在第一設(shè)定范圍內(nèi)，得到第一判斷結(jié)果；所述第一設(shè)定范圍為z_switchmin～z_switchmax之間，其中z_switchmin是最小安全切換位置，z_switchmax是最大安全切換位置，

若所述第一判斷結(jié)果為是，則所述切換約束模型為：

若所述第一判斷結(jié)果為否，則所述切換約束模型為：

其中，J表示目標函數(shù)，U表示控制力矩陣，(U)^T為U的轉(zhuǎn)置矩陣，Y表示速度矩陣，Q表示第一對角矩陣，Z表示浮標位置矩陣，(Z)^T表示Z的轉(zhuǎn)置矩陣，R表示第二對角矩陣，Z_min表示浮標位置最小值，Z_max表示浮標位置最大值，U_min表示控制力最小值，U_max表示控制力最大值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波浪能轉(zhuǎn)換裝置的控制方法 ，其特征在于，所述基于所述當前時刻的基礎(chǔ)參量得到浮標在下一時刻的狀態(tài)、在當前時刻的位置和速度，具體為：

根據(jù)公式得到浮標在當前時刻的位置、速度和在下一時刻的狀態(tài)，其中，x(k+1)表示k+1時刻的狀態(tài)，A表示第一參數(shù)矩陣，x(k)是k時刻的狀態(tài)，B_u表示第二參數(shù)矩陣，u(k)是k時刻的控制力，B_w表示第三參數(shù)矩陣，w(k)是k時刻的波浪高度，y(k)是k時刻的速度，C表示第四參數(shù)矩陣，z(k)是k時刻的浮標位置，C_z表示第五參數(shù)矩陣。