船舶动力定位系统的推力优化分配-研究

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1、万方数据英文摘要confirmedthatthesupervisorythrustallocationmethodismuchmorepower-efficientcomparedwithaexplicitthrustallocationmethodKeywords：DynamicPositioning；ThrustAllocation；Optimization；AzimuthThruster；Sector；Switching万方数据目录第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1论文研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．

2、⋯⋯．⋯⋯．11．2推力分配方法国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．41．3本文主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．7第2章推力优化分配问题的数学描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．1推力优化分配的目标⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．92．2推力优化分配问题的约束条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．92．3推力优化分配问题的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10第3章推力优化分配研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．133．1基于sQP算法的推力优化分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯133．1．1SQP算法的基本思想⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、．133．1．2基于SQP算法的推力优化分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯153．1．3基于SQP算法的推力优化分配的仿真验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯213．2基于GA算法的推力优化分配⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．283．2．1GA算法的基本思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯283．2．2基于GA算法的推力优化分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．313．2．3基于GA算法的推力优化分配的仿真验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯．343．3基于EDA算法的推力优化分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．403．3．1EDA算法的基本思想．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．．．403．3．2基于EDA算法的推力优化分

4、配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．433．3．3基于EDA算法的推力优化分配的仿真验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯463．4基于三种算法的推力优化分配结果比较分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51第4章基于监督与切换的推力优化分配问题研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．1推力优化分配中的监督控制器与切换模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．2基于监督与切换的推力优化分配⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯554．2．1推进器的扇区约束⋯．．⋯．．．，．⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯．564．2．2监督与切换在推力优化分配问题中的应用逻辑⋯⋯⋯⋯．．574．3基于监督与切换的推力优化分配的仿真验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．624

5、．3．1仿真的主要参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．．⋯624．3．2仿真验证与结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62第5章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯69参考文献．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯71万方数据目录致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．76万方数据船舶动力定位系统的推力优化分配研究第1章绪论1．1论文研究背景与意义在当今的全球活动中，海运船舶处在一个很重要的地位。它所涉及的范围从货运、客运到石油天然气的勘探，以及军事需求等。这些不同类型的工业需求促使海运船舶在船舶设计以及海运操作上有

6、了很大的发展。船舶动力定位技术就是在不断发展的海洋石油和天然气勘探业的驱使下，在20世纪60年代和70年代初期逐渐发展起来的。船舶动力定位系统的具体结构比较复杂，它是由很多子系统共同组成的。其中，动力定位系统的测量系统一般有位置／航向参考系统和动力定位系统的其它的传感器。位置／航向参考系统的主要功能是测量当前船舶的位置和航向。由于位置和航向信息对于动力定位系统是非常重要的，因此船上通常会配有多种设备来获得这些信息。常用的设备包括卫星定位系统，水声位置参考系统，张紧索系统，相对定位系统，垂直参考单元和航向参考系统。动力定位系统的其它的传感

7、器则是用来测量当前的环境状况，主要包括风、浪、流这三个环境因素。动力定位系统的推进系统的主要功能是提供驱动船舶运动的推力和力矩，并且产生抵抗外界扰动的力和力矩。大多数推进装置是利用螺旋桨的旋转来获得推力，也存在喷射推进装置。针对不同的应用，我们会选用不同的推进装置。常见的推进装置包括：槽道推进器，如图1．1；全回转推进器，如图1．2；主螺旋桨和方向舵，如图1．3。槽道推进器可以产生横向的推力，其主要是用于转向，因此它们通常布置在船尾或者船艏，这样可以获得较大的力矩，而且，它们往往装配可调螺距螺旋桨，这样可以快速的从正转切换到反转，反之亦

8、然；全回转推进器主要是用于转向和推进，它可以旋转360度，在任何方向上产生推力。它通常装有围绕螺旋桨的管道，一般不在反转模式下运行，其目的是为了减少气穴效应以及提高其工作效率。并且，为了避免全回转推进器之间