錨泊輔助動力定位系統(tǒng)控位能力研究.pdf

1、隨著對海洋資源的開發(fā)利用越來越重視，各類海洋工程船舶投入使用。錨泊輔助動力定位系統(tǒng)是一種能夠保持船舶定點(diǎn)作業(yè)的運(yùn)動控制系統(tǒng)。錨泊輔助動力定位系統(tǒng)是錨泊定位系統(tǒng)、動力定位系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)定位的一種定位系統(tǒng)，結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中前景很大。因此，對錨泊系統(tǒng)和動力定位系統(tǒng)開展研究具有十分重要的意義。本文針對錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的控位能力的評估問題，以1000噸應(yīng)急打撈起重船為研究對象而開展研究。
　　1、對海洋中主要環(huán)境載荷：風(fēng)、海

2、浪、海流進(jìn)行了分析，建立了船舶縱向、橫向以及艏搖三個維度上的環(huán)境載荷計算模型。接著從錨泊系統(tǒng)的靜態(tài)分析出發(fā)，推導(dǎo)了懸鏈線方程，并利用懸鏈分析法對錨泊系統(tǒng)進(jìn)行了靜力分析，包括預(yù)張力計算、錨泊線上端移動后張力的變化以及錨泊系統(tǒng)回復(fù)力的計算模型。
　　2、針對動態(tài)推力優(yōu)化分配的情況，建立了帶約束的非線性推力優(yōu)化分配數(shù)學(xué)模型。并針對標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法易陷入局部最優(yōu)的缺陷，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法和綜合學(xué)習(xí)粒子群算法，改進(jìn)了粒子速度的更新策略，引入多

3、種群思想以及粒子變異和種群重組思想，提出一種多種群綜合學(xué)習(xí)粒子群算法，并將所提算法應(yīng)用到動態(tài)推力優(yōu)化分配中。從仿真中可以看出，所提算法可實(shí)現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)有效跟蹤期望指令。
　　3、針對錨泊輔助動力定位系統(tǒng)控位能力評估問題的研究很少的情況，從不加入錨泊系統(tǒng)和加入錨泊系統(tǒng)兩方面進(jìn)行了研究。對于不加入錨泊系統(tǒng)，即動力定位系統(tǒng)，將其控位能力計算結(jié)果與Kongsberg公司給出的計算結(jié)果相比較，表明本文動力定位系統(tǒng)控位能力的計算是可靠的。對于加