1000米采矿船动力定位的推力系统研究

发布时间：2017-05-13 23:07

  本文关键词：1000米采矿船动力定位的推力系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人类对海洋开发的深入和地域的扩展，船舶动力定位系统(Dynamic Positioning System简称DPS)被赋予了重要的使命。船舶动力定位是依靠自身的动力，在控制系统的指挥下抵抗外界的干扰(风、浪和海流等)，使其保持某一位置和艏向、悬停于空间任何一定点位置。它具有不受海水深度影响、定位准确快速、操作方便等特点。船舶动力定位系统由三部分组成：测量系统、控制系统以及推力(执行)系统。本文是针对实际工程项目——1000米采矿船动力定位提出的需求进行的研究，主要方向是1000米采矿船动力定位推力系统的初步设计研究。 本文首先从理论研究出发确定了船舶动力定位的数学模型，包括船舶数学模型所采用的两种坐标系，低频运动和高频运动的数学模型及环境因素的数学模型。在数学模型的基础上，建立了船舶动力定位的测量系统，主要内容为位置测量设备、艏向测量设备及一些传感器。然后分析了船舶动力定位执行机构——推力器的特点并进行了初步设计，这是本文的核心部分，本部分从推力器的一般性能、分类和所需最大功率开始，对1000米采矿船动力定位推力器的特点进行了分析，逐步建立起本船动力定位推力器的配置方案，进行了驱动方式的选择和控位能力分析，得到比较合理的推力器配置方案。最后，建立了推力器的驱动模型和对推力分配单元进行了分析研究。驱动模型中包括原动机，推力控制系统及反馈和性能传感器，，推力分配单元负责把来自动力定位控制器的合力和合力矩分配到各个推力器上去，本文对此问题做了具体研究并用Matlab工具箱做了仿真，仿真结果满足动力定位要求。 本文的工作只是一个比较粗略的框架，因此，在动力定位系统用于实用之前，还需要进行动力定位系统方案论证，在某些方面进行修正和细化。本文也总结了一些经验，对动力定位系统的深入研究提供了可借鉴的参考依据。
【关键词】：船舶 动力定位 测量 推力器 推力分配
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U664
【目录】：

• 第1章 绪论7-17
• 1．1 本章引言7-9
• 1．2 论文选题的背景及意义9-10
• 1．3 国内外研究进展10-13
• 1．4 动力定位系统的主要功能13
• 1．5 1000米采矿船水面支持子系统概述13-16
• 1．6 本论文的主要工作16-17
• 第2章 船舶动力定位系统的数学模型17-26
• 2．1 本章引言17
• 2．2 动力定位船舶坐标系的选取17-18
• 2．3 船舶模型18-21
• 2．4 环境因素的数学模型21-26
• 第3章 动力定位的测量系统26-41
• 3．1 本章引言26
• 3．2 位置测量设备26-36
• 3．3 艏向测量设备36-37
• 3．4 垂直参考单元37-39
• 3．5 风速风向仪39-41
• 第4章 推力系统的执行机构41-69
• 4．1 本章引言41
• 4．2 推力器的一般性能41-45
• 4．3 辅助推力装置的形式45-48
• 4．4 确定螺旋桨的最大推力及功率48-49
• 4．5 辅助推力器的配置方案49-50
• 4．6 侧推配置各方案的技术分析50-52
• 4．7 控位能力的估算52-65
• 4．8 推力器的驱动方式65-67
• 4．9 动力定位方案的确定67
• 4．10 侧推的安装位置67-69
• 第5章 推力系统的驱动模型及推力分配策略69-87
• 5．1 本章引言69
• 5．2 驱动模型69-72
• 5．3 推力分配策略72-84
• 5．4 推力分配策略的仿真检验84-87
• 第6章 结论87-88
• 致谢88-89
• 参考文献89-92
• 附录92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 胡绍权,胡军;交流变频调速电力推进系统[J];船舶工程;1994年01期

2 王宏健,施小成,丁福光,边信黔;基于多处理机的船舶动力定位控制系统[J];船舶工程;2001年02期

3 童进军,何黎明,田作华;船舶动力定位系统的数学模型[J];船舶工程;2002年05期

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6 黄炎梁;GPS水上定位测量原理与应用[J];测绘通报;1995年02期

7 姜延春;DP动力定位系统设计[J];广船科技;2001年02期

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本文编号：363809