動力定位系統(tǒng)是一個可以幫助船舶擺脫對錨泊的依賴、依靠自身推進器輸出推力來抵抗環(huán)境干擾力并保持一定位置和艏向功能的閉環(huán)系統(tǒng)。因為其不受作業(yè)水深限制,機動性好,定為方便等優(yōu)點,動力定位系統(tǒng)目前廣泛應用在鉆井平臺、起重船、挖泥船、拖輪等各類型作業(yè)設(shè)備上。動力定位子系統(tǒng)推力分配環(huán)節(jié)的功能為:將來自控制器輸出的橫蕩、縱蕩方向推力以及艏搖力矩指令,優(yōu)化高效地分配給每個推進器。如何選擇一種較為理想的推力分配方案,會在降低推進器能耗,減小分配誤差和推進器機械磨損方面有著重要的意義。課題以江蘇省高校自然科學研究面上項目合同為依托,圍繞給出推力分配優(yōu)化方案、解決推力區(qū)域的非凸問題以及船舶電力系統(tǒng)易遭受負載沖擊等問題作了研究。主要工作如下:1、根據(jù)應用對象推進器的配置特點建立了包括推進器能耗、分配誤差、推進器角度變化率、奇異配置等優(yōu)化項在內(nèi)的目標函數(shù),根據(jù)推進器的機械限制條件和系統(tǒng)工作需求分別設(shè)置了不等式和等式約束條件,由以上目標函數(shù)和約束條件構(gòu)成推力分配模型。2、以推力分配模型為基礎(chǔ),采用序列二次規(guī)劃算法給出相應的推力分配方案。針對因設(shè)置推力禁區(qū)造成的推力區(qū)域非凸的問題,引入監(jiān)督切換控制策略,根據(jù)仿真結(jié)果... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題的意義和背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.1 動力定位系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 功率管理研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第二章 動力定位系統(tǒng)模型
    2.1 動力定位系統(tǒng)簡介
        2.1.1 動力系統(tǒng)
        2.1.2 測量系統(tǒng)
        2.1.3 控制系統(tǒng)
        2.1.4 推進系統(tǒng)
    2.2 船舶運動數(shù)學模型
        2.2.1 運動變量的定義
        2.2.2 坐標系
        2.2.3 船舶水動力運動方程
    2.3 本章小結(jié)
第三章 推力分配模型
    3.1 推力分配結(jié)構(gòu)
        3.1.1 推力分配目標函數(shù)
        3.1.2 推力分配約束條件
    3.2 推力分配模型
    3.3 本章小結(jié)
第四章 推力分配優(yōu)化算法及仿真
    4.1 序列二次規(guī)劃算法基本原理
    4.2 序列二次規(guī)劃算法推力分配仿真驗證
    4.3 結(jié)合監(jiān)督切換控制推力分配
        4.3.1 非凸區(qū)域的處理
        4.3.2 監(jiān)督切換控制原理
        4.3.3 監(jiān)督切換控制推力分配仿真驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)合功率管理推力分配
    5.1 動態(tài)負載控制
        5.1.1 動態(tài)負載推力分配結(jié)構(gòu)
        5.1.2 動態(tài)負載推力分配目標函數(shù)
        5.1.3 動態(tài)負載推力分配約束條件
        5.1.4 約束條件的離散化處理
        5.1.5 動態(tài)負載控制推力分配仿真驗證
    5.2 組合推力偏置推力分配策略研究
        5.2.1 組合推力偏置的基本原理
        5.2.2 偏置量的確定
        5.2.3 結(jié)合功率管理組合推力偏置
        5.2.4 結(jié)合功率管理組合推力偏置推力分配仿真
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和科研成果
致謝
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]自適應組合偏置推力分配算法[J]. 徐海祥,文武,馮輝.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2016(04)
[2]動力定位系統(tǒng)推力分配算法研究[J]. 張法富,劉波,劉鴻雁,楊輝,周楠.  船海工程. 2013(02)
[3]基于能量最優(yōu)的組合偏置推力分配算法研究[J]. 施小成,魏玉石,寧繼鵬,付明玉,趙大威.  中國造船. 2012(02)
[4]電力推進船舶功率管理系統(tǒng)綜述[J]. 尚安利,張達寬,欒誠.  船電技術(shù). 2011(10)
[5]基于能耗最優(yōu)化的動力定位推力分配邏輯算法研究(英文)[J]. 楊世知,王磊,張申.  船舶力學. 2011(03)
[6]船舶能量管理系統(tǒng)技術(shù)[J]. 韓旗,黃一民,張紀元,王碩豐.  船舶工程. 2009(S1)
[7]動力定位系統(tǒng)的推力分配策略研究[J]. 吳顯法,王言英.  船海工程. 2008(03)
[8]船舶能量管理系統(tǒng)PMS對策[J]. 羅成漢,陳輝.  中國航海. 2007(04)
[9]船舶電力推進幾種典型方式的比較[J]. 高海波,高孝洪,陳輝.  航海技術(shù). 2006(06)
[10]船舶能量管理系統(tǒng)PMS研究[J]. 徐永法,韓旗,杜軍,晏順兆.  中國航海. 2005(03)

碩士論文
[1]船舶動力定位系統(tǒng)推力分配優(yōu)化算法研究[D]. 郭俊偉.大連海事大學 2016
[2]船舶動力定位系統(tǒng)的推力優(yōu)化分配研究[D]. 張家銘.大連海事大學 2015
[3]電力推進船舶能量管理系統(tǒng)控制策略研究[D]. 潘志強.武漢理工大學 2014
[4]動力定位船PMS功率再分配控制方法研究[D]. 孫為康.哈爾濱工程大學 2013
[5]粒子蜂群算法及其在DP半潛式平臺推力優(yōu)化分配中的應用[D]. 王宗裔.大連海事大學 2012
[6]鋪管起重船動力定位推進器配置研究[D]. 李志旭.哈爾濱工程大學 2011
[7]船舶動力定位系統(tǒng)推力分配優(yōu)化算法研究[D]. 閆歡歡.大連海事大學 2011
[8]半潛式平臺動力定位系統(tǒng)推力分配優(yōu)化算法研究[D]. 劉曰強.哈爾濱工程大學 2009



本文編號：3018696