船舶动力定位系统推进器故障下推力分配研究
发布时间：2021-01-28 16:09
动力定位系统是依靠自身推进器产生的动力,在系统控制器的指令下保持指定姿态的自动控制系统。其中,推进系统是动力定位系统的重要组成,推进系统出现故障大多数是推进器故障导致的。如果推进系统中出现了故障,此时没有对此做出及时的处理,将会影响到作业中船舶的稳定性,甚至将会出现严重的事故。本课题研究的目的是当动力定位船舶推进系统出现故障时,对推力进行重分配,从而使得动力定位船舶在仍然满足一定性能指标的前提下继续工作。本文的具体研究工作如下:首先,建立动力定位船舶的数学模型,包括船舶在水面运动时三自由度运动学模型和动力学模型,介绍了船舶推进系统的模型,并对推力分配过程进行分析。同时考虑了上下游全回转推进器的水动力干扰,建立了全回转推进器回转禁区角。其次,对船舶推进系统各种故障进行分类,在分析各种故障特性的基础上,建立故障模式下推力重分配优化模型,设立最大推力故障系数,生成推进器故障使用优先权矩阵,使用优先权矩阵调整故障推进器的使用优先等级,采用基于二范数的优化分配的准则。然后,使用遗传算法对推力分配优化求解。针对遗传算法优化分配输出纹波的幅值和频率较大的问题,对遗传算法进行改进,改进方法包括选用实数...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
墨西哥湾漏油事故动力定位船舶控制系统的执行装置是推进系统，推进系统是由各种形式的推进器组
1.2 船舶故障因素所占比例定位系统推进器故障下推力，调节船舶推进器使其工作进器故障，如图 1.2 所示，价值。的动力，在控制系统指令下点是定位准确而且不受周围三个自由度上面的力需要推个推进器实现推力分配[3]。横荡浪风
其他 8%只有人为因素执行器和传感生传感器故障 32%有人为因素 5%图 1.2 船舶故障因素所占比例是船舶动力定位系统推进器故障下推力分配方的控制策略，调节船舶推进器使其工作在稳定于只发生推进器故障，如图 1.2 所示，研究船的工程应用价值。概述指依靠自身的动力，在控制系统指令下抵抗外姿态[2]。优点是定位准确而且不受周围环境影力定位船舶三个自由度上面的力需要推进系统和海况对多个推进器实现推力分配[3]。风
【参考文献】：
期刊论文
[1]结冰条件下的飞行控制律重构设计方法[J]. 王良禹,徐浩军,李颖晖,李哲. 北京航空航天大学学报. 2019(03)
[2]基于伪逆最优控制飞行控制系统容错重构设计[J]. 史志波,孙丹,刘涛. 中国民航大学学报. 2014(06)
[3]海洋动力定位分层控制系统的建模与仿真研究[J]. 郭晨,雷正玲. 系统仿真学报. 2014(05)
[4]基于滑模与控制分配的六旋翼飞行器容错控制[J]. 陈阳,梁焜,王世勇,李少斌,杨成顺,杨忠. 电光与控制. 2014(05)
[5]基于分布估计算法的过驱动卫星动态容错控制分配策略[J]. 陈轩,程月华,姜斌,贺亮. 航天控制. 2013(06)
[6]可容错的遥控水下机器人递归神经网络控制[J]. 姜述强,金鸿章,魏凤梅. 哈尔滨工业大学学报. 2013(09)
[7]动力定位船舶自适应反步逆最优循迹控制[J]. 谢文博,付明玉,张健,施小成. 中国造船. 2013(03)
[8]执行器失效的跟踪控制律重构:故障掩蔽法[J]. 杨飞生,关守平. 东北大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]海洋工程船推力分配策略[J]. 祝庆庆,俞孟蕻,卢佳佳,韦华. 舰船科学技术. 2013(05)
[10]SY-Ⅱ遥控式水下机器人推力器容错控制的研究[J]. 黄海,万磊,庞永杰,秦再白,曾文静. 应用基础与工程科学学报. 2012(06)
博士论文
[1]船舶动力定位容错控制方法研究[D]. 宁继鹏.哈尔滨工程大学 2013
[2]船舶动力定位系统建模与随机控制研究[D]. 徐荣华.广东工业大学 2011
硕士论文
[1]DP船推进系统水动力干扰及推力分配方法研究[D]. 李想.哈尔滨工程大学 2018
[2]动力定位系统输出反馈H∞切换控制的研究[D]. 隋仁丰.哈尔滨工程大学 2017
[3]作业型ROV动力定位控制技术研究[D]. 刘合伟.哈尔滨工程大学 2017
[4]半潜式钻井平台建模及动力定位控制方法研究[D]. 申双荣.哈尔滨工程大学 2017
[5]船舶动力定位系统推力分配优化算法研究[D]. 郭俊伟.大连海事大学 2016
[6]执行器故障的船舶动力定位系统容错控制[D]. 胡明佳.大连海事大学 2016
[7]动力定位船推进系统的容错控制方法研究[D]. 刘鹏飞.哈尔滨工程大学 2016
[8]基于LMI方法的欠驱动水面艇容错控制研究[D]. 刘影.哈尔滨工程大学 2016
[9]船舶动力定位多位置参考系统信息融合方法研究[D]. 李江军.哈尔滨工程大学 2015
[10]智能水下机器人故障诊断与容错控制研究[D]. 杨勇.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3005282
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
墨西哥湾漏油事故动力定位船舶控制系统的执行装置是推进系统，推进系统是由各种形式的推进器组
1.2 船舶故障因素所占比例定位系统推进器故障下推力，调节船舶推进器使其工作进器故障，如图 1.2 所示，价值。的动力，在控制系统指令下点是定位准确而且不受周围三个自由度上面的力需要推个推进器实现推力分配[3]。横荡浪风
其他 8%只有人为因素执行器和传感生传感器故障 32%有人为因素 5%图 1.2 船舶故障因素所占比例是船舶动力定位系统推进器故障下推力分配方的控制策略，调节船舶推进器使其工作在稳定于只发生推进器故障，如图 1.2 所示，研究船的工程应用价值。概述指依靠自身的动力，在控制系统指令下抵抗外姿态[2]。优点是定位准确而且不受周围环境影力定位船舶三个自由度上面的力需要推进系统和海况对多个推进器实现推力分配[3]。风
【参考文献】：
期刊论文
[1]结冰条件下的飞行控制律重构设计方法[J]. 王良禹,徐浩军,李颖晖,李哲. 北京航空航天大学学报. 2019(03)
[2]基于伪逆最优控制飞行控制系统容错重构设计[J]. 史志波,孙丹,刘涛. 中国民航大学学报. 2014(06)
[3]海洋动力定位分层控制系统的建模与仿真研究[J]. 郭晨,雷正玲. 系统仿真学报. 2014(05)
[4]基于滑模与控制分配的六旋翼飞行器容错控制[J]. 陈阳,梁焜,王世勇,李少斌,杨成顺,杨忠. 电光与控制. 2014(05)
[5]基于分布估计算法的过驱动卫星动态容错控制分配策略[J]. 陈轩,程月华,姜斌,贺亮. 航天控制. 2013(06)
[6]可容错的遥控水下机器人递归神经网络控制[J]. 姜述强,金鸿章,魏凤梅. 哈尔滨工业大学学报. 2013(09)
[7]动力定位船舶自适应反步逆最优循迹控制[J]. 谢文博,付明玉,张健,施小成. 中国造船. 2013(03)
[8]执行器失效的跟踪控制律重构:故障掩蔽法[J]. 杨飞生,关守平. 东北大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]海洋工程船推力分配策略[J]. 祝庆庆,俞孟蕻,卢佳佳,韦华. 舰船科学技术. 2013(05)
[10]SY-Ⅱ遥控式水下机器人推力器容错控制的研究[J]. 黄海,万磊,庞永杰,秦再白,曾文静. 应用基础与工程科学学报. 2012(06)
博士论文
[1]船舶动力定位容错控制方法研究[D]. 宁继鹏.哈尔滨工程大学 2013
[2]船舶动力定位系统建模与随机控制研究[D]. 徐荣华.广东工业大学 2011
硕士论文
[1]DP船推进系统水动力干扰及推力分配方法研究[D]. 李想.哈尔滨工程大学 2018
[2]动力定位系统输出反馈H∞切换控制的研究[D]. 隋仁丰.哈尔滨工程大学 2017
[3]作业型ROV动力定位控制技术研究[D]. 刘合伟.哈尔滨工程大学 2017
[4]半潜式钻井平台建模及动力定位控制方法研究[D]. 申双荣.哈尔滨工程大学 2017
[5]船舶动力定位系统推力分配优化算法研究[D]. 郭俊伟.大连海事大学 2016
[6]执行器故障的船舶动力定位系统容错控制[D]. 胡明佳.大连海事大学 2016
[7]动力定位船推进系统的容错控制方法研究[D]. 刘鹏飞.哈尔滨工程大学 2016
[8]基于LMI方法的欠驱动水面艇容错控制研究[D]. 刘影.哈尔滨工程大学 2016
[9]船舶动力定位多位置参考系统信息融合方法研究[D]. 李江军.哈尔滨工程大学 2015
[10]智能水下机器人故障诊断与容错控制研究[D]. 杨勇.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3005282
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