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作者：陈显志;冯永君;郑崇伟;陈卫星;
单位：上海交通大学机械与动力工程学院;大连舰艇学院;
摘要：双模式水下航行器在捕能发电模式下的工作原理与振荡双浮子式波能装置相同，为了提高航行器的波浪能发电功率，必须采取有效的控制策略。模型预测控制能有效提高传统波能装置的输出功率，但通常将PTO系统等效简化为对波能装置的作用力，并以PTO力作为控制量，优化系统的机械功率输出。针对双模式水下航行器的结构和功能特点，提出以航行器本体推进器为执行机构的模型预测控制方法，对双浮子的运动状态进行调节，进而实现装置发电功率最大化。为验证控制方法的有效性，建立了双浮子从波浪捕能到电能输出的状态空间模型，在Simulink中搭建了模型预测控制器仿真模型，分别求解了随机波浪激励下有无模型预测控制的装置电功率输出，并对比了模型预测控制提高的能量输出和执行机构的能量消耗。结果表明，提出的模型预测控制方法有效提升了装置的电能输出，平均发电功率增幅可达38.4%。
关键词：双模式水下航行器;;波浪能发电;;状态空间模型;;模型预测控制
