2  海洋波浪力动态系统 8

2.1  线性波浪理论 8

2.2  作用在细直圆柱上的水平波浪力 9

2.3  谱分析法计算随机波浪力 10

2.2.1  随机波浪理论 10

2.2.2  随机波浪频谱 10

2.2.3  谱分析法和线性化Morison方程 11

2.2.4  计算随机波浪力 11

2.4  动态外系统建立 13

3  海洋平台系统建模 14

3.1  平台模型分析 14

3.2  平台运动动态方程 15

3.3 以w(t)为输入扰动的系统动态方程 15

4  最优控制设计 16

4.1  无控制时海洋平台特性 17

4.2  经典最优反馈控制 17

4.3  基于外系统的最优前馈反馈控制 18

5  利用Matlab进行数值仿真 19

5.1  模型参数 19

5.1.1  海洋平台模型参数 20

5.1.2  海况参数 20

5.2  所需Matlab函数介绍 20

5.2.1  解非线性方程函数fsolve 20

5.2.2  建立标准状态空间模型函数ss 20

5.2.3  状态空间响应函数lsim 20

5.2.4  解Riccati方程函数care 21

5.2.5  解Sylvester方程函数lyap 21

5.2.6  绘图函数plot 21

5.3  海洋波浪仿真 21

5.3.1  JONSWAP频谱仿真 21

5.3.2  波浪力谱仿真 22

5.3.3  随机波浪力仿真 22

5.4  最优控制仿真 23

5.4.1  无控制时海洋平台仿真 23

5.4.2  经典最优反馈控制仿真 24

5.4.3  最优前馈反馈控制仿真 27

5.4.4  最优反馈和最优前馈反馈效果比较 28

6  改变权重矩阵参数仿真 29

6.1  仿真目的和内容 29

6.2  仿真结果及分析 29

6.2.1  最优反馈和最优前馈反馈在变参数下控制效果对比 30

6.2.2  最优前馈反馈参数选择 33

结论 35

致谢 36

参考文献 37

附录A：部分字母符号含义 39

附录B：部分Matlab代码 40