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船舶动力定位系统推力分配算法研究
| 论文题名： | 船舶动力定位系统推力分配算法研究 |
| 关键词： | 船舶动力定位;推力分配算法;伪逆法;定位能力曲线 |
| 摘要： | 随着人类对海上各种资源越来越大的需求，人们的活动范围也从沿岸、近海扩展到更深的海域，此时船舶定力定位系统将会得到很大发展，而推力分配作为船舶动力定位系统的重要组成部分，将发挥着重要作用。在了解推进器类型和安装位置的基础上才能对推力进行更精确地分配，本文以安装有两个隧道式推进器和两个全回转推进器的2.8m船模为对象，以伪逆算法为基础，为船舶设计出了一套经济、可靠、实用的推力分配算法。 首先，本文列出了动力定位推进器与传统推进器的区别，给出了多种典型的船舶推进装置的形式，简单介绍了各种推进装置的特点，为船舶推进装置的选型与位置安装提供参考;为推力分配算法的解决提供基础。 其次，根据推力分配的问题，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。 再次，介绍了基于伪逆法的推力分配算法的理论基础，提出了以伪逆法为基础的静态与动态相结合的二次优化推力分配算法，根据推进器的功率不同，选取恰当的权重矩阵，可以使推力主要分配在船艉的全回转推进器上;这种推力分配法可以使船舶消耗最小能量，在考虑全回转推进器禁止角、方位角变化速率、推力限制、奇异结构等情况下，误差较小。考虑到船模系统的实际情况，采用以伪逆法为基础的一次优化推力分配算法也能够快速得到稳定解，更简洁、合理，同时也能够满足上述条件。 最后，介绍了船舶动力定位能力曲线的概念，它表达了船舶在指定推力系统参数及环境下的动力定位能力，主要表示方式为极限风速曲线。本文以伪逆推力分配算法为基础绘制出了动力定位能力曲线，不仅可以对船舶动力定位系统的定位能力进行分析，而且也可以为船舶动力定位方案的设计提供参考。 |
| 作者： | 杨娜 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 王钦若 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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