本文關鍵詞：基于PID控制算法的考慮推進器失效的動力定位船舶運動預報研究

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【摘要】：在實際的海洋資源開發(fā)和利用中,船舶的定位問題是相當重要的。船舶在海上的施工與作業(yè)首先面臨的就是定位問題。傳統(tǒng)的錨泊定位對于深海開發(fā)有種種不適應,而動力定位船舶則能很好的適應深海資源的開發(fā),并且能節(jié)省布置錨鏈的時間。在一些海況中,船舶的各個自由度上的運動會比較劇烈,對于一些船舶施工作業(yè),會對船舶運動有所限制,所以船舶的動力定位研究和模擬對于船舶的安全施工作業(yè)非常重要。動力定位技術和控制方法已經有了長期的研究和應用。本文在之前的研究基礎上,利用SESAM軟件的SIMO模塊模擬船舶的動力定位運動。利用PID控制器控制船舶,討論船舶在復雜海洋環(huán)境載荷中船舶的時域上的運動。并計算考慮動力定位推進器失效情況下的船舶的運動情況。船舶運動結果將用FFT方法分為低頻項和波頻項。并分析船舶的不同頻率的運動統(tǒng)計結果。根據(jù)DNV的規(guī)范推薦討論船舶的動力定位能力。依據(jù)船舶的運動統(tǒng)計結果討論船舶適宜作業(yè)的海況。為實際的動力定位船舶的施工作業(yè)提供參考。
【關鍵詞】：船舶運動 動力定位 數(shù)值模擬 推進器失效 PID控制算法
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U661.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 立題背景與意義8-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 全球定位系統(tǒng)12-13
• 1.2.2 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)13
• 1.2.3 推進系統(tǒng)13
• 1.2.4 控制系統(tǒng)13-14
• 1.2.5 動力定位相關規(guī)范14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第二章 DP船舶運動響應數(shù)值模擬方法16-31
• 2.1 海洋環(huán)境載荷模擬16-20
• 2.1.1 波浪載荷16-17
• 2.1.2 風載荷17-18
• 2.1.3 流載荷18
• 2.1.4 波浪二階漂移力18-20
• 2.2 船舶運動方程20-25
• 2.2.1 船舶六自由度運動20-21
• 2.2.2 船舶運動轉換21-22
• 2.2.3 全球坐標轉換22-24
• 2.2.4 船舶運動方程24-25
• 2.2.5 船舶運動頻域分析25
• 2.3 船舶PID控制系統(tǒng)25-27
• 2.3.1 船舶動力定位PID控制算法25-27
• 2.3.2 位置式離散PID控制算法27
• 2.4 軟件介紹27-30
• 2.4.1 SESAM軟件介紹27-28
• 2.4.2 SIMO軟件介紹28-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第三章 船舶運動頻域模擬結果31-35
• 3.1 船舶模型31-34
• 3.1.1 模擬船舶介紹31-32
• 3.1.2 數(shù)值計算船舶模型32
• 3.1.3 船舶頻域運動計算結果32-34
• 3.2 本章小結34-35
• 第四章 動力定位船舶運動時域模擬35-50
• 4.1 船舶動力定位模型35-36
• 4.2 船舶動力定位控制參數(shù)整定36-37
• 4.2.1 PID整定程序36-37
• 4.3 模擬載荷選取37-39
• 4.4 船舶動力定位時域結果39-48
• 4.4.1 船舶動力定位時域結果統(tǒng)計分析44-46
• 4.4.2 船舶動力定位時域運動結果濾波分析46-48
• 4.5 本章小結48-50
• 4.5.1 船舶時域運動分析結果48-49
• 4.5.2 船舶運動時域運動濾波分析49-50
• 第五章 動力定位船舶考慮推進器失效時的運動模擬50-59
• 5.1 船舶動力定位推進器失效時域模擬50-55
• 5.2 船舶動力定位推進器失效運動統(tǒng)計結果55-57
• 5.3 本章小結57-59
• 第六章 結論與展望59-61
• 6.1 結論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻61-63
• 發(fā)表論文及參加科研情況63-64
• 致謝64-65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王芳;潘再生;萬磊;徐玉如;;深水鉆井平臺動力定位的推力分配研究[J];船舶力學;2013年Z1期

2 徐陽;;船舶動力定位系統(tǒng)模糊PID控制算法研究[J];艦船電子工程;2008年07期

3 柏威,滕斌;Second-Order Wave Diffraction Around 3-D Bodies by A Time-Domain Method[J];China Ocean Engineering;2001年01期

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本文編號：951716