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1000米采矿船动力定位的推力系统研究
| 论文题名： | 1000米采矿船动力定位的推力系统研究 |
| 关键词： | 船舶;动力定位;测量;推力器;推力分配 |
| 摘要： | 随着人类对海洋开发的深入和地域的扩展,船舶动力定位系统(Dynamic Positioning System简称DPS)被赋予了重要的使命.船舶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、悬停于空间任何一定点位置.它具有不受海水深度影响、定位准确快速、操作方便等特点.船舶动力定位系统由三部分组成:测量系统、控制系统以及推力(执行)系统.本文是针对实际工程项目——1000米采矿船动力定位提出的需求进行的研究,主要方向是1000米采矿船动力定位推力系统的初步设计研究.本文首先从理论研究出发确定了船舶动力定位的数学模型,包括船舶数学模型所采用的两种坐标系,低频运动和高频运动的数学模型及环境因素的数学模型.在数学模型的基础上,建立了船舶动力定位的测量系统,主要内容为位置测量设备、艏向测量设备及一些传感器.然后分析了船舶动力定位执行机构——推力器的特点并进行了初步设计,这是本文的核心部分,本部分从推力器的一般性能、分类和所需最大功率开始,对1000米采矿船动力定位推力器的特点进行了分析,逐步建立起本船动力定位推力器的配置方案,进行了驱动方式的选择和控位能力分析,得到比较合理的推力器配置方案.最后,建立了推力器的驱动模型和对推力分配单元进行了分析研究.驱动模型中包括原动机、推力控制系统及反馈和性能传感器,推力分配单元负责把来自动力定位控制器的合力和合力矩分配到各个推力器上去,本文对此问题做了具体研究并用Matlab工具箱做了仿真,仿真结果满足动力定位要求.本文的工作只是一个比较粗略的框架,因此,在动力定位系统用于实用之前,还需要进行动力定位系统方案论证,在某些方面进行修正和细化.本文也总结了一些经验,对动力定位系统的深入研究提供了可借鉴的参考依据. |
| 作者： | 黄金锋 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 茅云生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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