本文關(guān)鍵詞：船舶動力定位系統(tǒng)的推力優(yōu)化分配研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海底石油、天然氣等資源的勘探和開采促進了動力定位系統(tǒng)的發(fā)展。推力優(yōu)化分配是動力定位系統(tǒng)的重要組成部分,它的作用是在降低推進系統(tǒng)總功率消耗、減少推進器之間的相互干擾的影響、降低推進器的噪音和磨損以及滿足推進器物理約束的情況下,將動力定位系統(tǒng)控制器輸出的期望的控制信號合理的分配給各個推進器作為其指令信號,使各個推進器共同產(chǎn)生的推力和力矩與控制器輸出的期望的控制力和力矩相等。本文實現(xiàn)了降低動力定位船舶功率消耗的推力優(yōu)化分配的方法。首先,本文綜述了國內(nèi)外關(guān)于推力優(yōu)化分配問題的研究現(xiàn)狀,并介紹了推力優(yōu)化分配問題的基礎(chǔ)知識。隨后,以一個裝配有一個全回轉(zhuǎn)推進器和兩個吊艙式全回轉(zhuǎn)推進器的供給船模型為仿真對象,給出了以降低推進器的總功率、減少推力誤差、降低推進器噪音和磨損以及避免推進器奇異配置為目標的推力優(yōu)化分配問題的目標函數(shù),并確定推力優(yōu)化分配問題的約束條件。然后,根據(jù)建立的推力優(yōu)化分配問題的數(shù)學模型,分別運用序列二次規(guī)劃法(SQP)、遺傳算法(GA)和分布估計算法(EDA),對推力優(yōu)化分配問題進行求解,并對基于上述三種優(yōu)化算法的推力優(yōu)化分配方案進行仿真驗證,分析比較仿真結(jié)果。最后,考慮不同全回轉(zhuǎn)推進器之間存在的相互干擾,得到多種全回轉(zhuǎn)推進器的扇區(qū)(推力產(chǎn)生區(qū)域)組合,并在上述推力優(yōu)化分配問題研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,運用監(jiān)督控制器監(jiān)控這些區(qū)域,得到基于每種扇區(qū)組合的期望的合力與實際得到的合力的誤差以及全回轉(zhuǎn)推進器消耗的總功率；根據(jù)得到的所有扇區(qū)組合的誤差和總功率的大小,在不同的扇區(qū)組合之間進行切換,以最大限度地降低推進器的功率消耗；并用仿真實驗驗證了利用扇區(qū)組合的基于監(jiān)督與切換的推力分配方法更節(jié)能。
【關(guān)鍵詞】：動力定位 推力分配 優(yōu)化 全回轉(zhuǎn)推進器 扇區(qū) 切換
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U664.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 論文研究背景與意義10-13
• 1.2 推力分配方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文主要內(nèi)容16-18
• 第2章 推力優(yōu)化分配問題的數(shù)學描述18-22
• 2.1 推力優(yōu)化分配的目標18
• 2.2 推力優(yōu)化分配問題的約束條件18-19
• 2.3 推力優(yōu)化分配問題的數(shù)學模型19-22
• 第3章 推力優(yōu)化分配研究22-63
• 3.1 基于SQP算法的推力優(yōu)化分配22-37
• 3.1.1 SQP算法的基本思想22-24
• 3.1.2 基于SQP算法的推力優(yōu)化分配24-30
• 3.1.3 基于SQP算法的推力優(yōu)化分配的仿真驗證30-37
• 3.2 基于GA算法的推力優(yōu)化分配37-49
• 3.2.1 GA算法的基本思想37-40
• 3.2.2 基于GA算法的推力優(yōu)化分配40-43
• 3.2.3 基于GA算法的推力優(yōu)化分配的仿真驗證43-49
• 3.3 基于EDA算法的推力優(yōu)化分配49-60
• 3.3.1 EDA算法的基本思想49-52
• 3.3.2 基于EDA算法的推力優(yōu)化分配52-55
• 3.3.3 基于EDA算法的推力優(yōu)化分配的仿真驗證55-60
• 3.4 基于三種算法的推力優(yōu)化分配結(jié)果比較分析60-63
• 第4章 基于監(jiān)督與切換的推力優(yōu)化分配問題研究63-78
• 4.1 推力優(yōu)化分配中的監(jiān)督控制器與切換模塊63-64
• 4.2 基于監(jiān)督與切換的推力優(yōu)化分配64-71
• 4.2.1 推進器的扇區(qū)約束65-66
• 4.2.2 監(jiān)督與切換在推力優(yōu)化分配問題中的應(yīng)用邏輯66-71
• 4.3 基于監(jiān)督與切換的推力優(yōu)化分配的仿真驗證71-78
• 4.3.1 仿真的主要參數(shù)71
• 4.3.2 仿真驗證與結(jié)果分析71-78
• 第5章 結(jié)論與展望78-80
• 參考文獻80-85
• 致謝85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周樹德;孫增圻;;分布估計算法綜述[J];自動化學報;2007年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王宗裔;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(yīng)用[D];大連海事大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：船舶動力定位系統(tǒng)的推力優(yōu)化分配研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：433344