面向变化海况的船舶动力定位控制方法研究与仿真开题报告
2020-02-19 22:27:15
1. 研究目的与意义(文献综述)
近些年来,随着陆地的石油和天然气枯竭,以及对石油和天然气的更高需求,过去不为人重视的海洋,现在吸引着人们炙热的目光。由于深海作业的浮式结构的锚泊成本会随水深会极大升高,而且锚泊定位精度和机动性也不尽人意,动力定位系统(dynamicpositioning system, dps)则成为深海作业必不可少的支持系统。
动力定位的优点是定位成本不会随着水深增加而增加,不会破坏海床,并且操作也比较方便,具有提高船舶安全性能、定位精度高等优点,不仅被广泛应用于打捞救助船、工程供应船、消防船等各种船上,也被用于石油工业的钻井平台等,是深远海开发作业的关键系统。因此,深入开展船舶动力定位系统的研究具有重要的现实意义。
随着深海,远海的开发,如何面对复杂的海况成为摆在人们面前的问题。各种非线性干扰对船舶动力定位系统的可靠性和操作能力提出了更高的要求。以往的研究大多针对某一特定海况环境,采用特定算法和观测器,在一定程度上能满足特定的实际应用,但在海况变化很大的情况下,其稳定性和定位精度不能得到保证,因此有必要研究一种既可以保证动力定位船在海况变化很大的海洋环境下持续、稳定、安全可靠地运行,又可以提高动力定位系统的控制性能的控制策略。研究变化海况的船舶动力定位的控制方法,改善操作性,使动力定位船舶能够在恶劣环境下进行全天候的海上作业,为人们探索和开发广阔的海洋提供强有力的技术支持。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容:
1)1.建立完整的船舶动力定位数学模型,包括运动学数学模型以及包括风、浪、流的环境载荷模型。
2)2.将海况大致分为普通海况、高海况、恶劣海况三种,并为三种海况下的船舶动力定位系统设计相应的控制器和观测器,选择合适的滤波模型。
3. 研究计划与安排
第1周
根据论文题目收集相关主题资料,包括船舶动力定位运动数学模型、变化海况下的环境载荷计算方法、变化海况下船舶动力定位控制策略与控制方法等相关论文资料及出版物。
第2周
4. 参考文献(12篇以上)
[1]盛振邦等,《船舶原理》(下册),上海交通大学出版社,2004。
[2]徐海祥等,《船舶动力定位系统原理》,国防工业出版社,2016。
[3]边信黔等,《船舶动力定位》,科学出版社,2011。