| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第18-34页 |
| 1.1 课题背景 | 第18-19页 |
| 1.2 课题研究目的和意义 | 第19-20页 |
| 1.3 波能转换装置的分类与研究现状 | 第20-27页 |
| 1.3.1 波能转换装置的分类与发展概况 | 第20-23页 |
| 1.3.2 振荡浮子式波能转换装置的研究进展 | 第23-25页 |
| 1.3.3 复合海洋能结构形式研究现状 | 第25-27页 |
| 1.4 波能转换装置若干关键科学问题研究进展 | 第27-32页 |
| 1.4.1 波能转换装置水动力计算方法 | 第27-29页 |
| 1.4.2 波能转换装置运动控制 | 第29-30页 |
| 1.4.3 减振发电调谐质量阻尼器 | 第30-32页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 海底支撑垂荡浮子式波能转换装置的浮子形状优化 | 第34-58页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 波浪理论及线性势流理论基础 | 第34-39页 |
| 2.2.1 波浪理论 | 第34-36页 |
| 2.2.2 线性辐射绕射理论 | 第36-38页 |
| 2.2.3 MORISON公式 | 第38-39页 |
| 2.3 波浪工况的数学描述 | 第39-42页 |
| 2.3.1 随机波浪模型及谐波叠加法 | 第39-40页 |
| 2.3.2 实际海域年均波浪统计描述 | 第40-42页 |
| 2.4 运动约束下的浮子式波能装换装置的年均捕获能效计算方法 | 第42-48页 |
| 2.4.1 垂荡浮子式发电装置最优发电机参数 | 第42-44页 |
| 2.4.2 发电机最大行程约束对捕获能效的影响 | 第44-45页 |
| 2.4.3 浮子底部抨击发身概率及其对捕获能效的影响 | 第45-47页 |
| 2.4.4 运动约束条件下浮子年均捕获能效的频域计算方法 | 第47-48页 |
| 2.5 简单几何外形浮子水动力特性分析 | 第48-51页 |
| 2.5.1 圆柱浮子水动力参数分析 | 第48-50页 |
| 2.5.2 不同几何形状浮子的水动力特性对比 | 第50-51页 |
| 2.6 海底支撑垂荡浮子的几何外形自动优化 | 第51-56页 |
| 2.6.1 海底支撑垂荡浮子式波能装换装置概念设计 | 第51-52页 |
| 2.6.2 旋转浮子几何外形参数化 | 第52-53页 |
| 2.6.3 浮子外形自动搜索优化程序 | 第53-54页 |
| 2.6.4 海底支撑垂荡浮子式波能装换装置的浮子几何外形自动优化算例 | 第54-56页 |
| 2.7 本章小结 | 第56-58页 |
| 第3章 双体垂荡浮子式波能转换装置的反馈锁定控制策略 | 第58-76页 |
| 3.1 引言 | 第58页 |
| 3.2 双体垂荡浮子波能转换装置模型 | 第58-60页 |
| 3.2.1 概念设计 | 第58-59页 |
| 3.2.2 模型运动方程与发电机最优阻尼系数 | 第59-60页 |
| 3.3 双体垂荡浮子式波能转换装置最优锁定控制 | 第60-65页 |
| 3.3.1 锁定控制思想和原理 | 第60-62页 |
| 3.3.2 双体垂荡浮子的时域计算方法和状态空间模型 | 第62-63页 |
| 3.3.3 最优锁定控制及其非因果性 | 第63-65页 |
| 3.4 基于锁定控制力反馈的的最优锁定控制策略 | 第65-67页 |
| 3.5 双体垂荡浮子式发电装置在锁定控制下的响应分析 | 第67-74页 |
| 3.5.1 双体垂荡浮子水动力分析 | 第67-68页 |
| 3.5.2 双体垂荡浮子连接参数确定 | 第68-70页 |
| 3.5.3 双体垂荡浮子锁定控制下的响应分析 | 第70-74页 |
| 3.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 第4章 深水半潜式平台调谐减振-发电垂荡板系统及其参数设计与性能分析 | 第76-104页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 深水半潜式平台调谐减振-发电垂荡板系统概念设计 | 第76-78页 |
| 4.3 深水半潜式平台及垂荡板水动力性能分析 | 第78-80页 |
| 4.4 单块调谐减荡-发电垂荡板系统参数设计与性能分析 | 第80-91页 |
| 4.4.1 系统运动方程建立 | 第80-81页 |
| 4.4.2 SIMULINK计算模型建立 | 第81-83页 |
| 4.4.3 系统参数分析与优化设计 | 第83-89页 |
| 4.4.3.1 海况信息 | 第84页 |
| 4.4.3.2 垂荡板大小优化分析 | 第84-86页 |
| 4.4.3.3 垂荡板调谐周期分析 | 第86-88页 |
| 4.4.3.4 发电机阻尼系数分析 | 第88-89页 |
| 4.4.4 系统垂荡控制效果与捕获能效分析 | 第89-91页 |
| 4.5 多块调谐减摇-发电垂荡板系统参数设计与性能分析 | 第91-103页 |
| 4.5.1 系统运动方程建立 | 第91-93页 |
| 4.5.2 SIMULINK计算模型建立 | 第93-94页 |
| 4.5.3 系统参数分析与优化设计 | 第94-99页 |
| 4.5.3.1 垂荡板大小分析 | 第94-95页 |
| 4.5.3.2 垂荡板调谐周期分析 | 第95-97页 |
| 4.5.3.3 发电机阻尼系数分析 | 第97-99页 |
| 4.5.4 系统垂荡纵摇控制效果与捕获能效分析 | 第99-103页 |
| 4.6 本章小结 | 第103-104页 |
| 第5章 调谐减振-发电垂荡板系统的力电性能实验 | 第104-133页 |
| 5.1 引言 | 第104页 |
| 5.2 调谐减振-发电垂荡板系统元件性能实验 | 第104-121页 |
| 5.2.1 方形垂荡板水动力性能参数分析 | 第104-109页 |
| 5.2.2 两种调谐减振-发电系统水动力性能实验 | 第109-112页 |
| 5.2.3 发电机力电性能实验 | 第112-120页 |
| 5.2.4 弹簧刚度设计 | 第120-121页 |
| 5.3 调谐减振-发电垂荡板系统性能试验平台架构 | 第121-122页 |
| 5.4 单块调谐减荡-发电垂荡板系统性能实验 | 第122-127页 |
| 5.4.1 单块调谐减荡-发电垂荡板力学性能实验 | 第122-125页 |
| 5.4.2 单块调谐减荡-发电垂荡板电学性能实验 | 第125-127页 |
| 5.5 多块调谐减摇-发电垂荡板系统性能实验 | 第127-131页 |
| 5.5.1 多块调谐减摇-发电垂荡板力学性能实验 | 第128-130页 |
| 5.5.2 多块调谐减摇-发电垂荡板电学性能实验 | 第130-131页 |
| 5.6 本章小结 | 第131-133页 |
| 第6章 深水半潜式平台调谐减振-发电垂荡板系统的一体化模型实验 | 第133-155页 |
| 6.1 引言 | 第133页 |
| 6.2 深水半潜式平台的物理模型与缩尺比设计 | 第133-136页 |
| 6.2.1 FROUDE相似准则下的缩尺比 | 第133页 |
| 6.2.2 半潜式平台主体模型与锚泊系统 | 第133-134页 |
| 6.2.3 模型布置 | 第134-136页 |
| 6.3 深水半潜式平台的耐波性能实验 | 第136-143页 |
| 6.3.1 自由衰减实验 | 第137-139页 |
| 6.3.2 规则波实验 | 第139-141页 |
| 6.3.3 不规则波实验 | 第141-143页 |
| 6.4 半潜式平台多块调谐减摇-发电垂荡板系统的一体化模型实验 | 第143-153页 |
| 6.4.1 自由衰减实验 | 第145-146页 |
| 6.4.2 规则波实验 | 第146-148页 |
| 6.4.3 不规则波实验 | 第148-153页 |
| 6.4.3.1 纵荡响应分析 | 第148-149页 |
| 6.4.3.2 垂荡响应分析 | 第149-150页 |
| 6.4.3.3 纵摇响应分析 | 第150-151页 |
| 6.4.3.4 捕获能效分析 | 第151-153页 |
| 6.5 本章小结 | 第153-155页 |
| 第7章 深海半潜式平台调谐减振-发电垂荡板系统的实时混合模拟实验 | 第155-181页 |
| 7.1 引言 | 第155页 |
| 7.2 实时混合模拟实验方法 | 第155-157页 |
| 7.3 实时物理实验子系统作动器及测控系统 | 第157-160页 |
| 7.3.1 平板永磁直线电机及控制系统 | 第157-158页 |
| 7.3.2 测控系统介绍 | 第158-159页 |
| 7.3.3 永磁直线电机的时滞测试 | 第159-160页 |
| 7.4 实时混合模拟数值计算的时滞稳定性分析 | 第160-169页 |
| 7.4.1 考虑时滞的数值计算稳定性分析方法 | 第161页 |
| 7.4.2 几种数值算法下数值计算的时滞误差传递矩阵 | 第161-165页 |
| 7.4.3 半潜式平台单块调谐减荡-发电垂荡板系统实时混合模拟的数值计算模型 | 第165-166页 |
| 7.4.4 半潜式平台多块调谐减摇-发电垂荡板系统实时混合模拟的数值计算模型 | 第166-169页 |
| 7.5 调谐减振-发电垂荡板物理实验子系统模型参数设计 | 第169-170页 |
| 7.6 半潜式平台单块调谐减荡-发电垂荡板系统的实时混合模拟实验 | 第170-175页 |
| 7.6.1 实验工况及实验过程 | 第170-171页 |
| 7.6.2 平台运动控制结果分析 | 第171-173页 |
| 7.6.3 系统捕获能效分析 | 第173-175页 |
| 7.7 半潜式平台多块调谐减摇-发电垂荡板系统的实时混合模拟实验 | 第175-180页 |
| 7.7.1 实验工况 | 第175-176页 |
| 7.7.2 平台运动控制结果分析 | 第176-179页 |
| 7.7.3 系统捕获能效分析 | 第179-180页 |
| 7.8 本章小结 | 第180-181页 |
| 结论 | 第181-185页 |
| 参考文献 | 第185-197页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第197-199页 |
| 致谢 | 第199-200页 |
| 个人简历 | 第200页 |
