中国海洋大学李良获国家专利权
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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利用于阵列化波浪能转化装置的实时反馈控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120626401B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511126957.5,技术领域涉及:F03B15/00;该发明授权用于阵列化波浪能转化装置的实时反馈控制方法是由李良;陈勤立;季兴达设计研发完成,并于2025-08-13向国家知识产权局提交的专利申请。
本用于阵列化波浪能转化装置的实时反馈控制方法在说明书摘要公布了:本发明提出一种用于阵列化波浪能转化装置的实时反馈控制方法,包括对阵列化波浪能转化装置进行数值建模和水动力分析,建立其时域运动方程和空间状态方程,用状态空间方程替代时域运动方程的卷积项得到其运动状态,结合波浪谱特性与浮子的水动力响应特性,综合考虑阵列系统中浮子间的水动力干扰,构建浮子速度与波浪激励力之间的因果映射关系,由此计算出期望的浮子响应速度,通过反馈控制手段对PTO施加控制力,使装置在随机波作用下维持近似最优的共振状态,使得每个浮子速度接近每个波浪频率的最佳功能提取条件,实现波浪能的高效实时提取。
本发明授权用于阵列化波浪能转化装置的实时反馈控制方法在权利要求书中公布了:1.一种用于阵列化波浪能转化装置的实时反馈控制方法,其特征在于,包括: S1,对阵列化波浪能转化装置进行数值建模和水动力分析; S2:基于脉冲响应理论建立波浪能转化装置的时域运动方程; S3:建立阵列化波浪能转化装置的状态空间方程,用状态空间方程替代时域运动方程的卷积项,计算得到阵列化波浪能转化装置的运动状态; S4,构建波浪激励力与浮子速度传递函数,基于当前波浪激励力计算目标浮子速度响应,以及,从计算的运动状态中提取浮子的实际速度,基于实际速度与目标浮子速度之间的偏差控制阵列化波浪能转化装置提取波浪能,包括: 提取阵列化波浪能转化装置的功率: ,;其中,为波浪激励力-浮子速度传递函数,为期望的浮子速度响应; 为波浪激励力;为波浪力传递函数,为波谱;;表示系统固有阻抗; 将P中第二项定义为Loss损失函数,得到 ,将功率转化问题变换为求解损失函数的极小值问题; 令,由损失函数Loss对传递函数的一阶偏导为零得到最优取值;其中, ,; 基于最优取值和当前时刻波浪激励力得到目标速度响应,以及,从计算的运动状态中提取浮子的实际速度,将实际速度与目标速度之间的偏差传递至PID控制模块,以使PID控制模块控制阵列化波浪能转化装置提取波浪能。
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