目前,人類對于海洋資源的開采逐漸地從淺水海域轉(zhuǎn)移到了深海,這也對浮式海洋結(jié)構(gòu)物的定位提出了更高的要求。錨泊定位以及動力定位是工程中常見的兩種浮式海洋結(jié)構(gòu)物定位方法,其中錨泊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、具有較高的經(jīng)濟(jì)性;動力定位系統(tǒng)的使用則不受水深的限制。而新出現(xiàn)的錨泊輔助動力定位作為一種新型的定位方式,兼具了前兩種定位方式的特點(diǎn),具有定位精度高、功率消耗低、系統(tǒng)安全性高等優(yōu)點(diǎn)。隨著錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,對于錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的研究也逐漸深入。本文正是在這樣的背景下,運(yùn)用時(shí)域模擬的方法,對錨泊輔助動力定位系統(tǒng)開展了以下的相關(guān)研究:1)在錨泊輔助動力定位系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,借助matlab/simulink的動態(tài)仿真平臺,完成了錨泊輔助動力定位系統(tǒng)時(shí)域模擬程序的搭建。并且以一艘半潛式海洋平臺為對象,對其錨泊輔助動力定位系統(tǒng)以及動力定位系統(tǒng)進(jìn)行了時(shí)域模擬。2)運(yùn)用所建立的錨泊輔助動力定位系統(tǒng)時(shí)域模擬程序?qū)?shí)際工程中可能出現(xiàn)的錨鏈及推進(jìn)器復(fù)合失效情況進(jìn)行了時(shí)域模擬,得到了各種失效模式下平臺的運(yùn)動響應(yīng)、定位精度以及功率消耗,并以此評估平臺定位的安全性。其中一些有益結(jié)論可在實(shí)際工程中提供一定的參考價(jià)值。3)為優(yōu)化錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的功率消耗情況,提出了一種新的控制策略,并將其應(yīng)用在錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的時(shí)域模擬中。通過分析時(shí)域模擬的結(jié)果,可以證明采用該控制策略能有效地降低錨泊輔助動力定位系統(tǒng)功率消耗,提高平臺定位的經(jīng)濟(jì)性。綜上所述,本文基于錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,完成了錨泊輔助動力定位系統(tǒng)時(shí)域模擬程序的搭建。此外,對于平臺定位過程中錨鏈及推進(jìn)器復(fù)合失效、功率優(yōu)化等問題進(jìn)行了較為深入的研究,所得到的一些結(jié)論在實(shí)際的工程應(yīng)用中具有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U664.82;U674.38
【部分圖文】：

且提高了定位精度；相較于單獨(dú)的動力定位推進(jìn)器功率的消耗，并且使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定[3]。洋結(jié)構(gòu)物主要定位方式簡介在海洋工程領(lǐng)域中，錨泊定位以及動力定位是工程實(shí)踐中它們各自的特點(diǎn)和適用情況均有所不同。通常情況下，錨，且常用于淺水的情況。而動力定位通常用于深水的情以上，或用于對浮式海洋結(jié)構(gòu)物定位精度要求特別高的情氣資源開采逐漸向深海轉(zhuǎn)移，對浮式海洋結(jié)構(gòu)物的定位能進(jìn)而出現(xiàn)了錨泊輔助動力定位系統(tǒng)，這是一種結(jié)合了前面型定位系統(tǒng)，具有定位精度高，冗余度高、安全性好，功

除此之外，由于深水中懸鏈線式錨泊系統(tǒng)的展開面積非海底管線的鋪設(shè)帶來一定的影響，所以懸鏈線式錨泊并不合材料的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了新的系泊纜材料，為了解決懸水情況的問題，出現(xiàn)了一種新的錨泊方式：張緊式錨泊錨泊系統(tǒng)是通過對系泊纜施加一定的預(yù)張力使其呈現(xiàn)拉覆蓋水域的面積。此外，張緊式錨泊是通過系泊纜的軸向潛平臺受到外界環(huán)境載荷作用而偏離平衡位置時(shí)，將會引長，從而提供更大的軸向拉力限制平臺的運(yùn)動。張緊式錨取尼龍等輕質(zhì)合成纖維，具有重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。張懸鏈線式錨泊在深水情況下自重大，覆蓋水域過大的缺況的性能優(yōu)越的系泊系統(tǒng)。

圖 1-3 張緊式錨泊系統(tǒng)Fig 1-3 Taut mooring system位系統(tǒng)系統(tǒng)相較于錨泊定位系統(tǒng)發(fā)展起步較晚，但是隨著海海轉(zhuǎn)移，動力定位憑借著在深海油氣資源開采方面的。系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，它由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，可物的位置和艏向或使船舶沿預(yù)先設(shè)定的軌跡運(yùn)動。浮載荷作用偏離目標(biāo)位置后，位置參考系統(tǒng)將持續(xù)地獲標(biāo)定位位置相比較，得到兩者的差值。控制系統(tǒng)通過式海洋結(jié)構(gòu)物返回目標(biāo)位置推力系統(tǒng)所需提供的合力中設(shè)置的推力分配策略來將合力以及合力矩分配到各
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2865879