隨著陸地上生物和礦產(chǎn)資源的日益緊缺,世界上的各個組織和國家紛紛開始將目光投向廣袤的海洋,并在海洋資源探索上投入了大量的人力和物力,這在一定程度上促進了海洋裝備技術(shù)的發(fā)展。船舶動力定位系統(tǒng)作為一種被廣泛應(yīng)用于海洋工程船上的具備高技術(shù)含量的海洋裝備,其在海洋探索特別是在深海探測領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。推力分配環(huán)節(jié)在動力定位過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,它是連接控制系統(tǒng)和推進系統(tǒng)之間的紐帶,直接決定了船舶上的各個推進器將要產(chǎn)生的推力的大小和方向。本文是通過仿真的方式對某工程船進行推力分配優(yōu)化方法研究。主要工作內(nèi)容如下:（1）建立了動力定位船舶的三自由度運動數(shù)學(xué)模型以及風(fēng)、浪、流等干擾力模型和推進系統(tǒng)模型等。還設(shè)計了動力定位系統(tǒng)PID控制器,并分別通過開環(huán)仿真和閉環(huán)仿真實驗的方式驗證了船舶模型的正確性和所設(shè)計的控制器的可行性。并且在綜合考慮了控制系統(tǒng)輸出的的給定推力（力矩）與推進系統(tǒng)產(chǎn)生的實際推力（力矩）之間的推力（力矩）誤差、系統(tǒng)能耗、推進器的推力極限等因素之后,建立了通用的推力分配優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束方程,并在此基礎(chǔ)上得出了船舶動力定位系統(tǒng)推力分配優(yōu)化模型。（2）針對自適應(yīng)遺傳算法仍然存在的部分“... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

動力定位系統(tǒng)原理框圖

?巴Ａ粼諫瓚ǖ鈉諭?恢謾Ｆ湓?砜蟯既縵濾?荊和?1.1 動力定位系統(tǒng)原理框圖1.2.2 動力定位系統(tǒng)的基本構(gòu)成動力定位系統(tǒng)主要包括動力定位控制系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、動力系統(tǒng)三個關(guān)鍵部分。其中動力定位控制系統(tǒng)又可分為測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。而船舶動力定位系統(tǒng)作為一系列船用系統(tǒng)的綜合，通常可以認(rèn)為其主要由測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和推進系統(tǒng)三部分構(gòu)成［4］，如圖 1.2 所示：圖 1.2 動力定位系統(tǒng)框圖(1) 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)由船舶位置的參考系統(tǒng)和一系列的用于檢測的傳感器兩部分構(gòu)成。通過位置參考系統(tǒng)我們可以獲得船舶當(dāng)前的位置信息，并通過傳感器系統(tǒng)感知外界的環(huán)境力等干擾信息，最終經(jīng)過信號處理單元等處理之后計算出實際位置與期望位置的偏差值提供給控制系統(tǒng)［5］。所以測量系統(tǒng)作為動力定位系統(tǒng)的“感知”部件，其測量輸出精度的即時性和準(zhǔn)確性在某種程度上決定了定位效果的好壞。

主推進器2)全回轉(zhuǎn)推進器

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]船舶推力分配多步優(yōu)化算法研究[D]. 張曉迪.上海交通大學(xué) 2015
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本文編號：3431273