收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

动力定位自动区域保持控制方法研究

肖本华  
【摘要】: 本文以“大洋一号”海洋科学考察船为对象,在研究了“大洋一号”的普通动力定位模糊控制系统的基础上,以能量为评估函数,对输入中包含误差情况下的自动区域保持控制方法进行了有益的探讨。 动力定位船舶在海上受到风、浪、流的干扰,其运动具有很强的非线性、耦合性和大时滞性,采用常规的控制方法很难获得令人满意的控制效果。模糊控制作为一种智能控制方法,很适合于船舶动力定位系统这样复杂系统的控制。本文将模糊控制应用于船舶动力定位系统,解决了定点定位、艏向寻优,区域保持等问题,取得了令人满意的效果。 本文在船舶运动仿真系统的基础上,实现了对水面船舶动力定位的模糊控制。通过分析对模糊控制器优化的原理,提出了一种模糊控制器的优化方法,使基本模糊控制器的性能接近最优。该方法通过三个参数调整输入、输出隶属函数的分布,来达到改善系统的性能的目的,简单易行,对于模糊控制器的设计具有一定的实际意义。由于在最优艏向上横向受力最小,对于节省侧推功率具有很重要的意义,所以本文又提出了一种基于模糊逻辑的、根据横向运动进行的自动艏向寻优方法。该方法不依赖于传感器对环境要素的测量,艏向寻优和控制向结合,响应速度快,准确程度高。 最后本文通过对多种区域保持的控制方法进行比较,得到一种相对最节省能量的控制方法。该方法始终保持艏向接近平均最优艏向,根据纵向、横向偏差不完全控制纵向和横向,结果证明既相对最节省能量。当输入存在随机误差的情况下,采用常规的定点定位控制方法会导致推进器频繁改变状态,造成不必要的机械磨损,浪费很大的能量。如果不保证艏向,艏向变化幅度较大,调整艏向困难增大,能耗会随之很快增加。采用艏向自寻优方式同样艏向变化幅度较大,较之设定艏向方式能耗大。 本文的研究结果表明了模糊控制应用于船舶动力定位系统的可行性,以及保持艏向对于区域保持的重要意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 丁福光,王宏健,施小成,边信黔;潜器母船动力定位自动控制系统[J];船舶工程;2001年03期
2 黄俊峰,邢志伟,李一平;基于超短基线的缆控水下机器人动力定位[J];控制工程;2002年06期
3 刘振明,潜伟建,夏志澜;模糊控制技术在水下机器人动力定位中的应用研究[J];自动化与仪表;2004年01期
4 邢志伟,于开洋,王晓辉;超短基线定位系统在ROV动力定位中应用的可行性研究[J];机器人;2002年06期
5 吕舒平,边信黔,施小成,王新鹏;水下机器人动力定位中的海流及不平衡力估计[J];哈尔滨工程大学学报;2000年03期
6 杨凌轩;刘开周;王晓辉;;自适应LQR方法在载人潜水器动力定位中的应用研究[J];海洋工程;2006年03期
7 王宏健,林孝工,刘月棠,施小成;实时多任务动力定位计算机系统[J];自动化技术与应用;1997年03期
8 李铁术;宋保维;;基于PID控制的模糊自适应动力定位技术[J];弹箭与制导学报;2007年02期
9 戴学丰,边信黔;6自由度水下机器人轨迹控制仿真研究[J];系统仿真学报;2001年03期
10 常宗虎,边信黔,施小成,付明玉;不用艏侧推时船舶定点控位方法研究[J];自动化技术与应用;2001年01期
11 汤士华;李硕;吴清潇;李一平;张奇峰;;一种基于视觉的水下机器人动力定位方法[J];海洋工程;2006年02期
12 J.G.Balchen ,陈国庭;用卡尔曼滤波及最佳控制建立的动力定位[J];机器人;1981年05期
13 戴学丰,边信黔;6自由度水下机器人运动轨迹滑模控制[J];计算技术与自动化;2000年02期
14 芮世民,朱继懋;自适应模糊建模及其在船舶动力定位中的应用[J];应用科学学报;2000年03期
15 谢龙水;深海流体提升式采矿系统监控技术[J];金属矿山;1994年09期
16 王中华;葛彤;朱继懋;;ROV虚拟监控和动力定位系统软件分析与设计[J];海洋工程;2006年01期
17 葛晖;敬忠良;;海流作用下全驱动自主式水下航行器环境最优动力定位控制[J];上海交通大学学报;2011年07期
18 朱康武;顾临怡;;作业型遥控水下运载器的多变量backstepping鲁棒控制[J];控制理论与应用;2011年10期
19 刘开周;王晓辉;郭威;封锡盛;;一类载人潜水器的改进LQG控制研究[J];系统仿真学报;2006年S2期
20 胡坤;;耕耘者:中企动力[J];电子商务世界;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马超;庄亚锋;陈俊英;;船舶动力定位系统技术[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
2 顾永亮;孙晓哲;;动力定位船舶综述[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
3 刘正锋;匡晓峰;武军;孙强;顾楠;;某油轮动力定位性能分析与模型试验[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
4 张本伟;杨鸿;陈瑞峰;林钟明;;动力定位控位能力分析方法探讨[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
5 徐永法;;基于计算机网络的电力推进船舶能量管理系统[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
6 赵浩泉;封锡盛;刘开周;;基于混合灵敏度的水下机器人鲁棒控制研究[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
7 刘开周;王晓辉;郭威;封锡盛;;一类载人潜水器的改进LQG控制研究[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
8 杨建民;;25~(th)ITTC海洋工程委员会工作报告[A];2008年船舶水动力学学术会议暨中国船舶学术界进入ITTC30周年纪念会论文集[C];2008年
9 张辉;;国际潜水承包商协会《商业潜水与水下作业公认标准》第六版的修订及其作用[A];2009年度救捞论文集[C];2009年
10 王芳;万磊;姜大鹏;王卓;徐玉如;;深水钻井平台DP-3级动力定位半实物仿真[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 施小成;ROV工作母船动力定位控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
2 夏国清;水面舰船动力定位系统智能控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
4 朱康武;作业型ROV多变量位姿鲁棒控制方法研究[D];浙江大学;2012年
5 侯恕萍;水下运载器主动对接装置控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 刘杨;欠驱动水面船舶的非线性自适应控制研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖本华;动力定位自动区域保持控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 王亮;深海半潜式钻井平台动力定位能力分析[D];上海交通大学;2010年
3 乔晓国;深水浮式结构动力定位能力动态分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 徐金龙;适应于变化海况的动力定位混合控制器的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 杨欢;深水半潜式平台动力定位操作模拟系统研究[D];上海交通大学;2012年
6 何进辉;深水钻井船动力定位能力分析方法研究[D];中国舰船研究院;2012年
7 邢家伟;动力定位船运动数学模型参数辨识方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 吴文彬;半潜船动力定位系统建模及仿真研究[D];武汉理工大学;2010年
9 孙俊;模糊控制技术在海缆作业船动力定位的应用研究[D];上海交通大学;2010年
10 黄海博;风电安装船动力定位推力系统设计[D];上海交通大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张银炎;上海交大:动力定位系统研发国内领先[N];中国船舶报;2010年
2 驻沪记者 赵虎通讯员 赵国财;上海打捞建造“亚洲动力定位第一吊”[N];中国水运报;2007年
3 本报记者 左朝胜 国土资源报记者 陈惠玲;日记中的科考故事[N];科技日报;2011年
4 杞人 朝胜;“海洋六号”正式入列[N];科技日报;2009年
5 朱婧 通讯员  胡友聪;CCS大步迈向国际一流[N];中国水运报;2007年
6 记者 李大庆;“实验1”号科考船交付使用[N];科技日报;2009年
7 本报记者 马明通讯员 刘小冬;国内首个大型深水铺管起重船在熔盛开工[N];中国工业报;2008年
8 记者 张银炎;七○四所改造的调距桨受称赞[N];中国船舶报;2004年
9 陈黎;以色列一家公司提出新型无人机监视系统构想[N];中国航空报;2007年
10 何振红;流花11—1油田复产记[N];经济日报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978