船舶動力定位系統(tǒng)控制策略研究及應(yīng)用.pdf

1、本文以某大型耙吸挖泥船為研究背景,結(jié)合實際應(yīng)用功能針對定點定位(DP)和動態(tài)循跡(DT)兩種工作模式下的控制策略進行系統(tǒng)的探討和研究,本論文研究具有明確的工程應(yīng)用背景和實用價值,其主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　根據(jù)模擬仿真和實船試驗兩種不同情況介紹大地坐標系和隨船坐標系之間的轉(zhuǎn)換問題;圍繞船舶動力定位系統(tǒng)中的控制器設(shè)計問題,研究分析船舶操作3自由度的運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,并針對耙吸挖泥船DP-自動和DT-航行兩種工作模式下建立

2、DP和DT低頻運動模型;同時為了抵抗風(fēng)浪流對船舶的影響,對風(fēng)浪流的干擾力也進行了建模。
　　針對耙吸挖泥船DP-自動模式,采用PID控制算法,并在此基礎(chǔ)了進行了改進,增加了參考模型的結(jié)構(gòu),使船舶在海面上平移和轉(zhuǎn)向的時候能夠按照我們的設(shè)計勻速穩(wěn)定的到達。該設(shè)計在模擬仿真和實船試驗均取得了良好的控制效果。
　　針對耙吸挖泥船DT-航行模式,航跡控制分為直線航跡和轉(zhuǎn)彎航跡兩部分,采用LOS控制策略,速度控制采用帶參考前饋的PI控制