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动力定位系统的环境力前馈研究

李博  
【摘要】:随着人类对于海洋的探索和开发逐渐向深海迈进,海洋结构物的海上定位技术已成为海洋工程中的重点研究领域。动力定位系统利用推进器实现海洋结构物的位置与艏向角控制,它不受水深的限制,因而正逐渐广泛地应用在海洋工程领域中。本文针对动力定位系统传统的反馈控制在应对突变环境力时的不足,对海洋环境力的前馈控制技术进行了研究。文中首先介绍了动力定位系统的时域模拟的相关理论与方法,并构建了时域模拟程序;本文随后对动力定位推力系统中的推进器性能和推力分配方法进行了深入的探讨,首次提出了全回转推进器的动态禁止角概念以及可解决多种推进器组合的推力分配方法;本文详细理顺了动力定位系统环境力前馈的相关理论和研究进展,着重研究了波浪载荷前馈的方法,提出了一种简单的二阶波浪力实时估计方法,并利用时域模拟程序对于波浪载荷前馈的效果进行了研究,结果显示前馈信号的引入可以提高动力定位系统在突变环境载荷下的定位性能。


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