原文传递
船舶动力定位辅助锚泊系统控制技术研究
| 论文题名： | 船舶动力定位辅助锚泊系统控制技术研究 |
| 关键词： | 海洋工程船;动力定位;辅助锚泊系统;自抗扰控制 |
| 摘要： | 在当今世界资源越来越缺乏的情况下，海洋中的资源已变得越来越重要。定位系统技术作为开发深海远洋资源的一项重要技术，已经被越来越多的人所研究。目前常用的定位技术主要有锚泊系统定位和动力系统定位技术，新兴出现的动力定位辅助锚泊系统定位技术结合了两者各自的优点，拥有很高的稳定程度、冗余程度和很小的功率损耗，并且动力定位辅助锚泊系统拥有很高的定位精度，可以使船舶等浮式结构物在复杂恶劣的海洋环境中正常的作业，因此对动力定位辅助锚泊系统展开研究具有非常重要的意义。 本文以一艘海洋工程船为研究对象，分析和介绍了动力定位辅助锚泊系统在其上的应用，分别完成了锚泊系统与动力定位系统各自的独立的设计与仿真验证，并把两者组合起来形成了动力定位辅助锚泊系统，最后根据动力定位辅助锚泊系统的工作原理以及海洋工程船的运动模型编写了动力定位辅助锚泊系统控制下的运动模拟程序，以实现该海洋工程船舶在该系统控制下的控制技术的研究。 在锚泊系统的设计中，首先基于悬链线理论编写了静态特性的分析程序，并且与参考文献进行对比;然后利用该程序对不同预张力下锚链的水下形态以及静态回复力特性进行了仿真;最后又分析了锚泊线的动态特性。 在动力定位系统的设计中，主要描述了动力定位系统中控制器的设计，首先描述了自抗扰控制器的组成部分和原理;然后介绍了基于Fal函数滤波器对ESO的改进;用含有滤波功能的ESO把系统总的扰动估计出来，并实时补偿;最后在自抗扰控制器的基础上对目标船舶进行了仿真。 在动力定位辅助锚泊系统中，用带宽概念确定扩张状态观测器中参数，解决了参数调节难的问题;并且提出了四阶线性ESO来估计下一个采样时刻的总扰动，并将其实时补偿;最后将所设计的动力定位辅助锚泊系统作用在目标船舶上进行了仿真。 |
| 作者： | 高立兵 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 夏国清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
