面向船舶动力定位模拟器的推力分配仿真子系统开发.pdf

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1、SHIPENGINEERING船舶工程V0l-36No．42014总第36卷，2014年第4期面向船舶动力定位模拟器的推力分配仿真子系统开发刘学军，吴德烽，杨国豪，尹自斌(集美大学轮机工程学院，福建厦门361021)摘要：船舶动力定位(DynamicPositioning，DP)模拟器主要依赖进口，国内尚未研制具有自主知识产权的DP模拟器。DP模拟器由控制子系统、推力分配子系统、测量子系统和船舶作业三维显示等多个子系统组成。在消化吸收DP模拟器相关技术的基础上，通过研究推力分配算法，提出采用C群中WPF技术完成DP推力分配仿真子系统的设计与实现。仿真

2、结果表明，该仿真子系统能够有效地模拟多个推进器的推力和方位角变化情况关键词：动力定位模拟器；推力分配；仿真；WPF中图分类号：U674．38文献标志码：A文章编号：1000．6982(2014)04．0096．05DevelopmentofThrusterAllocationSimulationSystemforShipDynamicPositioningSimulatorLIUXue-jun，WUDe—feng，YANGGuo·hao，Y1NZi-bin(MarineEngineeringInstitute，JimeiUniversity,Fuji

3、anXiamen361021，China)Abstract：Thedynamicpositioning(DP)simulatormainlydependsonimportsandtheretSnodomesticDPsimulatorwithindependentintellectualpropertyrights．Therearecontrolsubsystem,thrustallocationsubsystem，measurementsubsystemandvesseloperationthree—dimensionaldisplaysubsys

4、teminDPsimulator．Afterdigestionandabsorptionofthekeytechniquesinex~tingDPsimulator,thethrustallocationalgorithmiSshedlighton：TheDPthrusterallocationsimulationsystemisdesignedandcomplementedbyusingtheC簧WindowsPresentationFoundation(WPF)approach．Simulationresultsshowthatthechange

5、sofapluralityofpropellerthrustsandazimuthscanbeefectivelydemonstratedinthepresentedsystem．Keywords：dynamicpositioningsimulator,"thrusterallocation,"simulation；windowspresentationfoundation诸多海洋资源开发活动需要船舶安全可靠地在海和动力系统组成。动力定位模拟器的实现，亦包括测洋环境下以设定的位置和艏向维持在海平面上，从而量系统、控制系统、推力分配系统、动力系统的仿真

6、完成海上作业，动力定位(Dynamicpositioning，DP)设计与实现。开发DP模拟器，需要消化吸收DP所系统即是其不可缺少的支持系统I】】。DP的需求增长快涉及各个部分的理论方法，并采用虚拟现实和计算机速导致DP船舶数量增加，对DP操作员培训的需求网络等技术组建完成。其中，推力分配系统是动力定亦日益增大f2J。然而，DP操作员的培训需要完善的培位系统的重要组成部分，是动力定位系统的执行机构，训设备，DP模拟器就是培训DP操作员的主要设备，其作用是按照控制系统发出一系列推力指令，推力分目前国内DP模拟器主要依赖进口，国内尚未研制出配算法将期望

7、的合力和合力矩分配给各个推进器_jJ，具有自主知识产权的DP模拟器。形成一个时变合力与合力矩，以抵消外在的时变环境动力定位系统由测量系统、控制系统、推力系统载荷[4]。收稿日期：2013．12．04；修回日期：2014—01—14基金项目：国家自然科学基金(51249006)：福建省高校杰出青年科研人才培育计划资助项目(JA13169)。作者简介：刘学军(1990一)，男，硕士研究生。主要从事船舶动力定位推力分配仿真系统方面的研究。通讯作者：吴德烽(1984．)，男，博士。主要从事船舶自动化、计算智能及其船舶海洋工程应用等方面的研究。一96—刘学军等

8、，面向船舶动力定位模拟器的推力分配仿真子系统开发现仃分算法}分为I类：确定方法【4教师1作的显示器和学操作l