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半潜式平台动力定位系统推力分配优化算法研究
| 论文题名： | 半潜式平台动力定位系统推力分配优化算法研究 |
| 关键词： | 动力定位;控制系统;推力分配;半潜式平台;优化算法;遗传算法;数学模型 |
| 摘要： | 动力定位是依靠自身的动力，在控制系统的指挥下抵抗外界的干扰(风、浪和海流等)，使其保持某一位置和艏向。它具有不受海水深度影响、定位准确快速、操作方便等特点。其中，推力分配是动力定位系统的重要组成，本文以配有八个全回转推近器的半潜式平台为对象，以遗传算法为基础，提出了一种合理高效地解决动力定位系统推力分配问题的方法。 首先，本文在介绍了多全回转推进器的推力分配策略和遗传算法理论的基础上，建立了推力分配的数学模型，并根据实际系统的需要给出了优化算法的优化目标及各种约束条件，接着在遗传算法基本操作步骤的指导下设计了本论文的针对八个全回转推进器的推力分配优化算法。 然后，作者给出了环境阵风和平台运动数学模型，为了进行仿真计算，文中详细介绍了针对本半潜式平台的控制器的设计、阵风的模拟以及平台的运动仿真等几部分，同时对所使用的平台的运动数学模型进行了验证。 最后，介绍了推力分配优化算法在动态控位中的应用研究。文章首先给出了几个典型环境下(风向角分别为45°、225°和315°，平均风速为10m/s)的平台运动仿真曲线以及各个全回转推进器的推力大小和方位角变化曲线，并根据优化算法的优化目标和约束条件对获得的数据进行了分析，结果证明本文所设计的推力分配在不同环境阵风干扰下能够有效的对控制器的控制命令进行分配。同时还对遗传算法适应度函数以及参数对推力分配的影响进行了仿真研究。 |
| 作者： | 刘曰强 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 施小成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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