护舷靠垫影响下的动力定位浮托安装时域模拟研究

发布时间：2021-05-09 05:50

　　动力定位系统是依托控制方法及船舶推进器来实现定位目标的闭环机制,其运行机制使其有了不受作业深度影响的特征。相对于锚泊定位系统对作业水深敏感性较高的特点,动力定位系统的优势在于其定位成本与作业深度没有很高的正相关性,其定位能力也不会随着水深的增加而发生变化,此外,动力定位系统还具有灵活度较高、安装成本较低、所需要辅助船舶较少等显著优势。随着人们勘探开发海洋的步伐越走越远、作业水深越来越深、工程平台越来越大型,动力定位浮托安装凭借其与深水大型平台安装的契合度,将会得到越来越多的应用及重视。本文简略地介绍了动力定位系统的基本情况,包括其定义、分类、工作原理、组成部件、发展历史等,说明了对动力定位系统进行研究的巨大工程应用价值;用不同的控制理论对一艘动力定位浮托安装的进船工况作业过程进行了时域模拟研究,同时将护舷靠垫对动力定位船舶的影响考虑进了时域模拟程序中;首先本文基于PID控制原理编制了一个动力定位浮托安装时域模拟程序,对四种不同的海洋工程环境下的动力定位浮托安装进船工况进行了仿真模拟研究,获得了驳船在该工况下的运动轨迹、定位误差时历、护舷靠垫压力时历、推力时历等与定位能力及精度相关的数据... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 动力定位浮托安装简介
        1.2.1 动力定位系统简介
        1.2.2 动力定位系统组成
    1.3 国内外相关研究情况
    1.4 本文主要研究内容
        1.4.1 主要内容
        1.4.2 主要创新点
第二章 基本理论
    2.1 海洋结构物运动学
        2.1.1 坐标系定义
        2.1.2 六自由度运动学
        2.1.3 三自由度运动学
    2.2 海洋工程环境载荷
        2.2.1 波浪载荷
        2.2.2 风载荷
        2.2.3 流载荷
        2.2.4 二阶波浪力
    2.3 控制器的模拟及推力分配
        2.3.1 控制器的模拟
        2.3.2 推力分配策略
    2.4 护舷靠垫的模拟
        2.4.1 相关研究综述
        2.4.2 本文采用的护舷靠垫模拟方法
    2.5 船舶水动力系数的计算
        2.5.1 计算方法
        2.5.2 船舶模型建造
        2.5.3 计算结果及分析
    2.6 本章小结
第三章 动力定位浮托安装时域模拟研究
    3.1 基于PID控制的时域模拟研究
        3.1.1 基于PID控制的时域模拟算法介绍
        3.1.2 基于PID控制的时域模拟结果
    3.2 基于反步法的时域模拟研究
        3.2.1 基于反步法的时域模拟算法介绍
        3.2.2 基于反步法的时域模拟结果
    3.3 模拟结果对比分析
    3.4 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3176745