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动力定位船推进系统的故障诊断技术研究
| 论文题名： | 动力定位船推进系统的故障诊断技术研究 |
| 关键词： | 动力定位船;推进系统;故障诊断;专家系统;神经网络 |
| 摘要： | 作为海洋高科技的代表，动力定位船能够支持作业装置完成海底管线铺设、海底钻探、海洋救助、布雷灭雷等多种海洋作业任务。动力定位船被赋予的以上使命任务要求系统稳定、可靠。推进系统作为动力定位船实现动态控位功能的执行机构，其可靠性要求更高。因此，研究动力定位船推进系统的故障诊断技术，对于提高动力定位船的系统可靠性具有重要意义。 本文以“海洋石油201”动力定位船为研究对象，基于专家系统和粒子群优化的神经网络方法，开展了动力定位船推进系统的故障诊断技术研究，主要研究内容如下： 1、针对动力定位船推进系统的全回转推进特性，建立了该船推进系统的数学模型；针对船舶动力定位作业时只需对纵荡、横荡和艏摇三自由度的低频运动施加控制的特点，建立了该船的低频运动数学模型；进一步，将该船的推进系统数学模型应用于低频运动数学模型，通过操纵性仿真试验，验证了该船推进系统数学模型的正确性。 2、归纳、分析了动力定位船推进系统常见故障的类型、故障表象及可能造成的后果；针对起重作业和铺管作业对该船的动力定位能力的不同级别需求，设计了主推进器故障、可收放全回转推进器故障、主推进器和可收放全回转推进器同时发生故障等典型案例，仿真分析了推进器故障对该船动力定位能力的影响。 3、基于专家系统基本原理，建立了动力定位船推进系统故障诊断系统的系统构架；采用形式化语言工具，描述了推进系统的故障；采用动态规则方法，对故障诊断规则进行了编码并生成了规则库；采用正向推理方法，实现了推进系统的故障诊断。 4、建立了动力定位船推进系统故障诊断的BP神经网络；进一步，将粒子群算法应用于推进系统故障诊断的神经网络中，通过采用粒子群算法对神经网络的连接权值进行优化，以克服BP算法易陷入局部极值的局限性和加快网络收敛速度，从而提高神经网络诊断方法对推进系统故障的诊断性能。 本文基于专家系统和粒子群优化的神经网络方法，开展了动力定位船推进系统的故障诊断技术研究；本文的研究成果，为动力定位船的故障诊断问题提供了一种可供参考的解决方案，将有助于提高动力定位船的可靠性、稳定性。 |
| 作者： | 徐立 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 丁福光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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