1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

船舶动力定位系统(dynamic positioning system)是指不依靠外界的辅助，通过固有的动力装置来对船舶或作业平台进行定位的一种闭环控制系统^[1]，系统包括控制系统、测量系统和推进系统，控制系统是整个系统的核心。动力定位系统主要由三部分组成 : 1 )位置测量系统,测量出船舶或平台相对于某一参考点的位置,其种类有 dgps、电罗经、张紧索系统、水下声呐系统、垂直参考系统、风力传感器等；2 )控制系统,首先根据外部环境条件（风、浪、流)计算出船舶或平台所受的扰动力,然后由此外力与测量所得位置,计算得到保持船位所需的作用力,即推力系统应产生的合力，并传递给推力系统；3 )推力系统根据控制系统计算出的推力来控制船舶，从而使船舶保持在预期位置或沿预期的轨迹航行,一般由数个推力器组成^[2]。海洋动态定位系统( dps )已广泛应用于许多海上浮动船舶/平台，是海洋资源勘探开发的重要支撑技术^[22]。

动力定位系统的控制系统经历了从pid控制、线性最优控制到智能控制的发展历程。第一代船舶动力定位系统的控制器采用的是传统的pid 控制技术，对船舶在纵荡、横荡和艏摇三自由度进行分析，剔除高频干扰。这种方法在早期曾取得成功，但是它有不可避免的缺陷：一是除了风前馈以外，位置和艏向控制都不是以模型为基础的，属于事后控制，控制的精度和响应的速度都有局限性；二是若在pid控制器的基础上，采用低通滤波技术，可以滤除高频信号，但它却使定位误差信号产生相位滞后。这种相位滞后限制了可以用于控制器的相角裕量，因此滤波效果越好，则对控制器带宽和定位精度的限制就愈大；三是pid参数难以选择，一旦海况和船体有变化，pid参数将不得不重新选择。

2. 研究的基本内容与方案

(一)、 研究内容及目标

1.建立基于cummins方程的常系数时域模型；

3. 研究计划与安排

完成任务的时间节点：

4. 参考文献（12篇以上）

1. 张新放, 关克平. 船舶动力定位系统及其控制技术[j]. 水运管理, 2017(01):36-38.

2. zhao z, yang j, wang l, et al. the development and research method of dynamic positioning system[j]. ocean engineering/haiyang gongcheng, 2002, 20(1): 91-97..

3. balchen jg, jenssen na, mathisen e et al (1980) a dynamic positioning system based on kalman filtering and optimal con- trol. model identif control 1(3):135–163

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