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耙吸式挖泥船运动建模及动力定位控制研究
| 论文题名： | 耙吸式挖泥船运动建模及动力定位控制研究 |
| 关键词： | 耙吸式挖泥船;动力定位控制;运动模型;kalman滤波技术;模拟仿真 |
| 摘要： | 随着疏浚工程不断的向深海推进，传统的定位方式已经不能够满足生产要求，而动力定位依靠其推力系统的力量，克服风、海流、海浪等外部环境的干扰，具有不受水深限制、定位准确、投入和撤离迅速等优点，所以动力定位是实现耙吸式挖泥船疏浚定位，加快疏浚速度，提升疏浚档次，提高疏浚经济效益的一种重要保证。 本文从耙吸式挖泥船运动模型出发，基于其在海洋环境里工作的特性，分别建立了低频及高频运动模型，同时讨论了耙吸式挖泥船外力模型，包括了主控制力模型，流体动力模型，海洋环境力模型等。由于船舶的高频运动仅仅表现为周期性的振荡但不会导致平均的位置发生改变为了尽量减少不必要的的能量浪费以及推力器的磨损，一般进行滤波设计，从船舶测得的综合信号分离出低频信号再对其进行控制。在研究了kalman滤波器原理的基础上，进行了耙吸式挖泥船卡尔曼滤波器的设计，并且通过仿真实验证明所设计的kalman滤波器能够有效的滤除船舶运动中高频信号。针对耙吸式挖泥船工作的特点，研究了模糊控制与PID控制相结合模糊PID的动力定位控制，在总结实船工作人员的经验的基础上，制定模糊控制规则，利用Matlab中的模糊Fuzzy模块及Simulink模块对动力定位模式下挖泥船进行半载模拟仿真，仿真结果表明基于模糊PID的DP控制能够获得良好的系统动态及稳态性能。 论文所研究得到的主要成果已在某大型耙吸式挖泥船上得到了验证应用并取得很好的实际效果，获得了广泛的肯定与好评。 |
| 作者： | 李德珊 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 贾宝柱;李一 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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