基于結(jié)構(gòu)可靠性的錨泊輔助動(dòng)力定位滑?刂
發(fā)布時(shí)間:2021-10-29 17:50
針對(duì)長(zhǎng)期定位在深海惡劣海況下的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置(FPSO)的作業(yè)安全問題,提出一種基于纜線結(jié)構(gòu)性的錨泊輔助動(dòng)力定位滑模控制方法。通過引入結(jié)構(gòu)可靠性因子表征錨泊系統(tǒng)纜線的安全,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種新型滑?刂破;通過控制結(jié)構(gòu)可靠性因子和艏向達(dá)到FPSO錨泊輔助定位目的,并證明系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過一系列的仿真試驗(yàn),證明提出的基于結(jié)構(gòu)可靠性的滑?刂破鞯挠行、安全性和節(jié)能性。
【文章來源】:船舶工程. 2020,42(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
FPSO坐標(biāo)系示意
采用滑?刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)基于結(jié)構(gòu)可靠性的動(dòng)力定位控制器,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖見圖2。選取實(shí)際的結(jié)構(gòu)可靠性因子、艏向角與期望的結(jié)構(gòu)可靠性因子和艏向角作為誤差并定義滑模面s1為
對(duì)設(shè)計(jì)的基于結(jié)構(gòu)可靠性的滑?刂破鬟M(jìn)行仿真,驗(yàn)證FPSO錨泊輔助動(dòng)力定位的有效性,仿真結(jié)果見圖3和圖4。從圖3中可看出,在設(shè)計(jì)的基于結(jié)構(gòu)可靠性的滑模動(dòng)力定位控制器控制下,F(xiàn)PSO的軌跡維持在16 m×14 m的較小范圍內(nèi)。圖4為FPSO在艏向、東向和北向等3個(gè)自由度的變化情況。由于設(shè)計(jì)的滑模動(dòng)力定位控制器是以結(jié)構(gòu)可靠性因子和艏向?yàn)榭刂颇繕?biāo)的,因此在控制器的作用下,F(xiàn)PSO的艏向角迅速到達(dá)設(shè)定的期望艏向10°并保持穩(wěn)定,而東向位置和北向位置從0時(shí)刻開始響應(yīng),最終在較小的范圍內(nèi)變化,間接實(shí)現(xiàn)了位置控制的效果。圖4 FPSO位置和艏向變化曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)力定位的分?jǐn)?shù)階雙環(huán)自適應(yīng)終端滑?刂芠J]. 薛晗,邵哲平,潘家財(cái),張鋒,鐘紀(jì)鋒. 控制理論與應(yīng)用. 2019(10)
[2]半潛式海洋平臺(tái)輸出反饋終端滑模動(dòng)力定位系統(tǒng)[J]. 趙東亞,高守禮,梁浩,趙通. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]考慮伺服系統(tǒng)增益不確定的船舶動(dòng)力定位自適應(yīng)有限時(shí)間控制[J]. 張國慶,黃晨峰,吳曉雪,張顯庫. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]基于滑模自抗擾的半潛式海洋平臺(tái)動(dòng)力定位控制方法研究[J]. 和紅磊,王玉龍. 船舶工程. 2016(11)
[5]錨泊輔助動(dòng)力定位研究與進(jìn)展[J]. 楊歡,王磊,李欣. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2012(04)
本文編號(hào):3465113
【文章來源】:船舶工程. 2020,42(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
FPSO坐標(biāo)系示意
采用滑?刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)基于結(jié)構(gòu)可靠性的動(dòng)力定位控制器,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖見圖2。選取實(shí)際的結(jié)構(gòu)可靠性因子、艏向角與期望的結(jié)構(gòu)可靠性因子和艏向角作為誤差并定義滑模面s1為
對(duì)設(shè)計(jì)的基于結(jié)構(gòu)可靠性的滑?刂破鬟M(jìn)行仿真,驗(yàn)證FPSO錨泊輔助動(dòng)力定位的有效性,仿真結(jié)果見圖3和圖4。從圖3中可看出,在設(shè)計(jì)的基于結(jié)構(gòu)可靠性的滑模動(dòng)力定位控制器控制下,F(xiàn)PSO的軌跡維持在16 m×14 m的較小范圍內(nèi)。圖4為FPSO在艏向、東向和北向等3個(gè)自由度的變化情況。由于設(shè)計(jì)的滑模動(dòng)力定位控制器是以結(jié)構(gòu)可靠性因子和艏向?yàn)榭刂颇繕?biāo)的,因此在控制器的作用下,F(xiàn)PSO的艏向角迅速到達(dá)設(shè)定的期望艏向10°并保持穩(wěn)定,而東向位置和北向位置從0時(shí)刻開始響應(yīng),最終在較小的范圍內(nèi)變化,間接實(shí)現(xiàn)了位置控制的效果。圖4 FPSO位置和艏向變化曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)力定位的分?jǐn)?shù)階雙環(huán)自適應(yīng)終端滑?刂芠J]. 薛晗,邵哲平,潘家財(cái),張鋒,鐘紀(jì)鋒. 控制理論與應(yīng)用. 2019(10)
[2]半潛式海洋平臺(tái)輸出反饋終端滑模動(dòng)力定位系統(tǒng)[J]. 趙東亞,高守禮,梁浩,趙通. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]考慮伺服系統(tǒng)增益不確定的船舶動(dòng)力定位自適應(yīng)有限時(shí)間控制[J]. 張國慶,黃晨峰,吳曉雪,張顯庫. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]基于滑模自抗擾的半潛式海洋平臺(tái)動(dòng)力定位控制方法研究[J]. 和紅磊,王玉龍. 船舶工程. 2016(11)
[5]錨泊輔助動(dòng)力定位研究與進(jìn)展[J]. 楊歡,王磊,李欣. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2012(04)
本文編號(hào):3465113
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