深水浮式結(jié)構(gòu)動力定位能力動態(tài)分析.pdf

1、動力定位系統(tǒng)正在逐漸替代傳統(tǒng)錨泊系統(tǒng)作為深海浮式結(jié)構(gòu)的主要定位方式,將在深水海洋科考、海洋油氣資源開發(fā)等諸多領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用前景。但只有國外少數(shù)機構(gòu)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的動力定位系統(tǒng)仿真、分析軟件,在該領(lǐng)域處于壟斷地位,國內(nèi)尚無成熟軟件可以使用。
　　 本文根據(jù)動力定位系統(tǒng)的工作原理及構(gòu)成對其進行動態(tài)模擬。首先從船舶3自由度操縱性方程出發(fā),逐步線性化得到適合動力定位設(shè)計的船舶低頻運動模型。將船舶運動高頻運動等效為一階波浪運動,通

2、過白噪聲驅(qū)動四階有色噪聲濾波器來模擬船舶的高頻運動,并建立相應(yīng)模型。從船級社規(guī)范推薦方法及Hydrostar計算結(jié)果出發(fā),尋求更適合對動力定位能力分析的的風、浪、流載荷計算方法。選擇Kalman濾波器來處理未建模噪聲、量測噪聲以及高頻信號,對船舶運動狀態(tài)進行最優(yōu)估計;使用LQR來對各狀態(tài)分量進行反饋控制。討論并給出了分別適合半潛平臺和FPSO推進器分布形式的推力分配邏輯。
　　 本文使用MATLAB語言編寫動力定位能力動態(tài)分析程