近日,海洋装备与机械工程学院陈宁副教授、纪志飞副教授所在科研团队的研究成果 “Inertia Tensor Identification for a Ship-Mounted Stewart Platform under Complex Wave Conditions”(复杂波浪条件下船载Stewart平台惯量张量辨识)在国际海洋工程领域权威期刊《Ocean Engineering》发表(新锐期刊/中科院大类二区TOP期刊|JCR Q1|IF=6.3)。
集美大学为论文第一单位和唯一通讯单位,纪志飞副教授为论文第一作者,研究生孙肇均为论文第二作者,林晓川老师为通讯作者,陈宁副教授、林登湫研究生和林敏老师参与部分工作。
团队针对船载Stewart波浪补偿平台在风、浪、流等复杂扰动下,载荷惯量参数难以准确辨识、动力学模型预测误差较大的工程技术问题,提出了一种面向非惯性运动环境的载荷惯量参数辨识与轴向力误差补偿方法。该方法利用平台自身波浪运动作为激励源,建立船载Stewart平台非惯性动力学模型,并通过六个一维轴向力传感器实现载荷惯量参数直接辨识。实验结果显示,误差补偿后,在正弦激励条件下支腿轴向力预测MAE降低约42%~57%、RMSE降低约41%~53%;在六自由度波浪激励条件下,MAE和RMSE分别降低约33%~55%和30%~51%,显著提升了复杂海况下的动力学预测精度。
该方法突破了传统惯性参数辨识对专门激励轨迹和固定惯性环境的依赖,可直接利用波浪运动完成载荷参数辨识,并具有适应非惯性环境、辨识参数物理一致性好、轴向力预测精度高等特点,可用于船载Stewart波浪补偿平台的载荷参数辨识、精确动力学建模和高性能运动控制,为海上作业装备主动波浪补偿与稳定控制提供技术支撑。
