Nonlinear system modeling and identification of an onshore oscillating water column - wave energy converter, using Volterra series and Hilbert-Huang transform

Abstract

The main goal of the thesis is to develop a systemic model able todescribe the operation of the oscillating water column wave energyconverter, focusing on the fluctuation of the dynamic pressure inside thechamber of the device.The methodology includes use of Volterra series in conjunction with theHilbert-Huang transform in order to construct a robust, accuratesystemic model for the nonlinear part of the system.The results are quite satisfactory while the methodology developedbesides being computational efficient can also be applied for a wideclass of a nonlinear dynamical systems.

Ο κύριος στόχος της Δ.Δ. είναι να αναπτυχθεί ένα συστημικό μοντέλοκατάλληλο να περιγράψει την λειτουργία της συσκευής κυματικήςενέργειας με ταλαντευόμενη στήλη ύδατος, επικεντρώνοντας τοενδιαφέρον στην μεταβολή της δυναμικής πίεσης μέσα στο κλωβό τηςσυσκευής.Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε περιλαμβάνει την χρησιμοποίησησειρών Volterra και μετασχηματισμού Hilbert-Huang με βάση τα οποίακατασκευάστηκε ακριβές και εύρωστο συστημικό μοντέλο για το μη-γραμμικο μέρος του συστήματος.Τα αποτελέσματα κρίνονται ως άκρως ικανοποιητικά και η μεθοδολογίαπου αναπτύχθηκε εκτός του υπολογιστικού κόστους που εξοικονομείμπορεί να εφαρμοστεί ακόμα σε μια πλειάδα μη-γραμμικών δυναμικώνσυστημάτων.