基于PID控制算法的考虑推进器失效的动力定位船舶运动预报研究

摘要

在实际的海洋资源开发和利用中，船舶的定位问题是相当重要的。船舶在海上的施工与作业首先面临的就是定位问题。传统的锚泊定位对于深海开发有种种不适应，而动力定位船舶则能很好的适应深海资源的开发，并且能节省布置锚链的时间。在一些海况中，船舶的各个自由度上的运动会比较剧烈，对于一些船舶施工作业，会对船舶运动有所限制，所以船舶的动力定位研究和模拟对于船舶的安全施工作业非常重要。
　　动力定位技术和控制方法已经有了长期的研究和应用。本文在之前的研究基础上，利用SESAM软件的SIMO模块模拟船舶的动力定位运动。利用PID控制器控制船舶，讨论船舶在复杂海洋环境载荷中船舶的时域上的运动。并计算考虑动力定位推进器失效情况下的船舶的运动情况。船舶运动结果将用 FFT方法分为低频项和波频项。并分析船舶的不同频率的运动统计结果。根据DNV的规范推荐讨论船舶的动力定位能力。
　　依据船舶的运动统计结果讨论船舶适宜作业的海况。为实际的动力定位船舶的施工作业提供参考。

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第一章 绪论

1.1 立题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

第二章 DP船舶运动响应数值模拟方法

2.1 海洋环境载荷模拟

2.1 船舶运动方程

2.3 船舶PID控制系统

2.4 软件介绍

2.5 本章小结

第三章 船舶运动频域模拟结果

3.1 船舶模型

3.2 本章小结

第四章 动力定位船舶运动时域模拟

4.1 船舶动力定位模型

4.2 船舶动力定位控制参数整定

4.3 模拟载荷选取

4.4 船舶动力定位时域结果

4.5 本章小结

第五章 动力定位船舶考虑推进器失效时的运动模拟

5.1 船舶动力定位推进器失效时域模拟

5.2 船舶动力定位推进器失效运动统计结果

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

发表论文及参加科研情况

致谢