文档介绍：现代船舶动力定位系统的建模研究广东工业大学硕士学位论文时丽丽分类号:学校代号:ぱ妒指导教师姓名、职称:专业或领域名称:学生所属学院:论文答辩日期:密级:学号:
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摘要世界经济飞速发展,探索和开发海洋资源成为各台等浮式作业系统是深海作业的重要载体,伴随着人类对海洋开发和探索的范围越来越广,对船舶和平台的定位系统的研究日益受到重视。船舶动力定位虺艱系统是指船舶依靠推力系统的力量,克服风、海流、海浪等外部环境的干扰,从而使自身保持在一定位置和艏向的系统。和传统的锚泊定位相比,现代船舶动力定位系统具有不受水深限制、定位准确、迅速等优点。海洋环境复杂多变,如何建立准确的数学模型一直是船舶动力定位系统的研究热点。本文分析了船舶动力定位系统的国内外研究现状,以课题所研究的海洋工程船为研究对象,分别建立了动力定位船舶、海洋环境干扰力和推进器系统的数学模型,并通过控制系统的整体设计和仿真实验证明了模型的有效性。文章首先研究了不同的船舶模型结构及其水动力项的计算方法,然后结合具体的实验船模计算了其相关的流体动力导数和数学模型,介绍了实验船模和实船模型的转换方法。海上动力定位船舶的海洋环境扰动作用力主要包括风、海浪和海流等,海洋环境复杂多变,在不同的海况下扰动模型也不同,文章讨论了海洋环境作用力的数学模型。介绍了推力器系统的结构,分配策略,提出了螺旋桨推进器的推力数学模型及推力和转矩系数的计算方法。其次,研究了滤波器的设计及其性能。根据动力定位系统的数学模型,研究了动力定位的滤波和状态估计方法;通过滤波和参数估计,得到船舶的低频速度和位置信号。介绍了滤波器的原理及其在系统中的应用,根据系统的模型特性,提出了一种自适应滤波器的设计方法。最后,文章初步探讨了动力定位系统的控制策略。针对船舶动力定位系统模型的非线性特性,设计一个具有自适应性的非线性控制方法,并在软件环境下通过仿真研究验证模型和控制策略的有效性。关键词:动力定位系统;数学模型;滤波;反步法
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目录课题的研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯现代船舶动力定位系统简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯论文的主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章动力定位系统的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯船舶运动数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..魈宥Φ际奈蘖扛倩环境扰动力模型与估计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.摘荽⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯....⋯⋯.⋯⋯⋯⋯..⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯...⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。船舶运动坐标系及坐标变换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...@耸P汀⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯..⋯⋯....⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯.:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯..⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯,·广东笱Чぱ妒垦宦畚
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