隨著陸地資源的匱乏和人類對(duì)資源的消耗越來越大,人們將目光從陸地轉(zhuǎn)向了海洋,同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,海洋資源的勘探、開發(fā)和利用也逐步從淺海擴(kuò)大到了深海。海洋資源的開發(fā)使得船舶動(dòng)力定位和軌跡跟蹤成為了船舶工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。推力分配算法作為動(dòng)力定位系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)提高船舶動(dòng)力定位的精度和減少能源的消耗有著至關(guān)重要的作用。本文針對(duì)動(dòng)力定位推力系統(tǒng),研究了推力分配策略,即如何配置推力大小和推力方向得以最小化功率消耗和機(jī)械磨損。首先,論文描述了船舶的三自由度運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型、大地坐標(biāo)系和隨船載體坐標(biāo)系,以及各個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換原理,圍繞船舶運(yùn)動(dòng)控制中的環(huán)境擾動(dòng)因素,對(duì)環(huán)境擾動(dòng)進(jìn)行建模。接著分析了推力器的一般特性,根據(jù)螺旋槳敞水特性曲線確定了推力器參數(shù)。由于推力器的推力難以定量測量而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速容易測量,因此本文基于推力器的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了推力器的推力與螺旋槳轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,通過調(diào)節(jié)螺旋槳電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制推力器輸出的推力。然后,論文引入了推力分配的數(shù)學(xué)模型,對(duì)推力結(jié)構(gòu)的奇異性、推力器的物理限制、推力誤差等約束條件進(jìn)行了討論與分析,給出了具有約束的推力分配優(yōu)化非線性目標(biāo)函數(shù)。最后,論文討論了推力... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器Fig.3-1Azimuththruster

通過電能直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)的。因?yàn)榈跖撏屏ζ鲀?nèi)部的驅(qū)動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)部件都整合進(jìn)了吊艙之內(nèi)，這靈活性，還因?yàn)闇p少了機(jī)械傳動(dòng)部件，所以降低了系整個(gè)吊艙可以單獨(dú)拆卸便于進(jìn)行維修。圖 3-1 全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器Fig.3-1 Azimuth thruster

圖 3-3 槽道推進(jìn)器Fig.3-3 Tunnel thruster推力器的工程船舶也是非常眾多的。由于舵的水所以槳-舵組合推力器會(huì)受到較大的限制，只能提較為困難，推力與推力方向之間存在耦合關(guān)系。圖 3-4 槳-舵組合推力器Fig.3-4 Propeller-rudder thruster

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]動(dòng)力定位系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PD混合控制研究[D]. 吳紫夢.大連海事大學(xué) 2015
[3]基于PID控制的錨泊輔助動(dòng)力定位系統(tǒng)研究[D]. 鄒剛.上海交通大學(xué) 2014
[4]動(dòng)力定位系統(tǒng)的環(huán)境力前饋研究[D]. 李博.上海交通大學(xué) 2013
[5]DP系統(tǒng)的推力分配優(yōu)化算法研究[D]. 金超.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[6]不同海況條件下船舶動(dòng)力定位混合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 郭娟.上海交通大學(xué) 2012
[7]船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)與仿真[D]. 王麗娜.大連海事大學(xué) 2012
[8]半潛船動(dòng)力定位系統(tǒng)推力分配仿真研究[D]. 郭鵬威.武漢理工大學(xué) 2012
[9]動(dòng)力定位系統(tǒng)推力分配邏輯的研究[D]. 李勇躍.上海交通大學(xué) 2012
[10]鋪管起重船動(dòng)力定位系統(tǒng)推力分配方法研究[D]. 郭峰.哈爾濱工程大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3284538