动力定位

摘要： 针对带有未知时变干扰和推进器故障的动力定位船舶,本文提出一种复合抗干扰控制方法。通过设计随机干扰观测器和故障诊断观测器估计未知干扰和故障,利用线性矩阵不等式证明了船舶的位置和航向保持期望值,且动力定位系统的所有信号都是依均方渐近有界的。最后,以比例模型船进行仿真,验证所提策略的有效性。

摘要： 为分析半潜式平台在冰和风浪流共同作用下的动力定位能力,使用有限元软件LS-DYNA建立冰载荷数值模型,以半潜式平台为对象,得到不同迎冰角下的冰力时程曲线。基于自主开发的动力定位能力分析程序,将冰载荷纳入环境载荷进行计算并绘制平台在碎冰区的动力定位能力曲线。观察平台在工作海况下的作业窗口,发现碎冰场的冰载荷对平台的动力定位能力有较大影响,尤其当艏向在[30°,60°]时影响最明显。结合推进器失效工况对平台动力定位能力进行评估,提出平台遭遇碎冰场时的动力定位方案和对推进系统设计的建议。

摘要： 水下探伤机器人在执行任务时,机械臂作业过程以及风浪、水流等干扰将会引起机器人模型参数的变化,继而影响水下机器人动力定位控制。针对上述水下探伤机器人动力定位过程中模型不确定问题,提出一种基于模型逼近的RBF神经网络的自适应滑模控制方法,采用RBF神经网络对机械臂作业过程引起的水下机器人模型参数的变化及波浪等扰动进行在线逼近。将此方法应用到动力定位控制系统中,分别在平稳环境和扰动环境下,通过水下探伤机器人艏向及垂向的动力定位实验,验证了系统控制方法的有效性。

摘要： 深水半潜式钻井平台是海上油气钻探的主要装备,作业期间需要满足定位精度,避免平台位置移动过大损坏钻井管柱或与防喷器、井口连接器等设备的连接。目前,国内外同类平台主要依靠GNSS系统提供主要位置参考,Hipap系统作为辅助定位,依托推进器实现平台动力定位及位置维持功能。文中提出了单独依托HIPAP系统进行动力定位操作,并实现作业期间钻井平台精确定位的思路。该方法已在南海某深水平台进行实际测试,验证HIPAP系统满足短期内定位需求,但受限于海洋环境及声波传输介质影响,平台长期作业的定位仍需依赖第三方位置参考系统。该结论可为卫星定位失效时提供短期替代的位置参考方案,为后续位置参考系统更换或应急操作提供储备时间。

摘要： 随着动力定位钻井平台在深水、超深水油气资源开发的逐步推广应用,其面临的恶劣工作环境所带来的影响越发凸显,对动力定位系统会带来巨大挑战,一旦动力定位系统失控漂移,平台作业安全将受到严重威胁。为此,文章主要从动力定位平台应急解脱系统进行探析,并结合海洋石油981、兴旺号以及West Hercules钻井平台的实际情况进行分析,给出在不同环境条件下,选择动力定位平台的建议,最大限度减少由于人为因素造成的各种损失。

摘要： 推力分配是船舶动力定位控制系统的关键技术之一,存在推进器推力极限、推力变化率极限、方位角变化率极限、机械磨损、禁区限制和奇异性等约束优化问题。群智能优化算法在全面处理这些约束问题上相对传统的方法具有较大的优势,但在实际运用中要处理好收敛性问题,保证在规定时间内获得可靠解。本文针对推力分配实际问题,提出一种“双向穷尽”的混群算法,该算法中个体为扩展推力分配非齐次线性方程组的解系数,该处理方法能较好解决收敛性问题。此外为避免推进器相互干扰,把推进器分为不同子扇区,采用监督与切换机制进行不同扇区之间的切换。最后以CybershipⅢ船模为对象进行仿真验证,仿真结果表明该推力分配方法可行,能获得较好的推力分配结果。

摘要： 提出了一种基于全球定位系统(GPS)和惯性测量单元(IMU)的欠驱动无人水面艇(USV)动力定位方法。先根据技术要求设定一个动力定位半径,再通过全球定位系统(GPS)和惯性测量单元(IMU)获取USV的位置与航向,计算出偏差距离和航向偏差角作为控制变量输入控制器中;当偏差距离大于或等于前述动力定位半径时根据不同的航向偏差角制定不同的运动规则,调整USV的动力输出,使USV回到动力定位区域,反之则停止动力输出。仿真实验、实际水面实验和2019中国无人船公开赛的比赛结果验证了所述动力定位方法的实用性和鲁棒性。

摘要： 为满足缆控水下机器人(remotely operated vehicle,ROV)在水下狭窄环境中作业完毕后的顺利回收需求,研究仿真ROV的路径跟踪以及动力定位系统。基于非对称ROV构建数学模型,利用李雅普诺夫函数,采用反向递推和反馈线性化,设计了基于反步法的自适应控制器。该控制器通过反馈线性化,将已知非线性参数转化成线性参数,不确定的非线性参数应用自适应控制律进行放宽。通过仿真对该控制器应用于ROV的可行性进行验证表明:基于反步自适应控制以及视线导引的算法,ROV在水下狭窄环境中路径跟踪效果良好,动力定位稳定,鲁棒性良好,能够很好地解决ROV模型的不确定性与非线性问题。该控制器为ROV在水下狭窄环境中的回收作业提供了很好的解决方案。

摘要： 2022年6月29日,中国船舶黄埔文冲建造的国内首艘2000吨级第四代海上风电安装平台“白鹤滩”号顺利出坞下水,该平台是我国首艘满足深远海、大容量、一体化施工作业要求的风电安装平台,其起吊能力、作业水深、可变载荷、甲板面积均为国内第一。平台预计年内交付。该船船长126米,宽50米,型深10米,满载排水量37000吨,集运输、自升、自航、起重、动力定位等多功能于一体,是目前国内起吊能力最强(2000吨)、作业水深最大(70米)、可变载荷最大(6500吨)、甲板面积最大(4200平米)的自升自航式一体化风电安装平台,主要用于8兆瓦至15兆瓦的海上风电机组安装工作,兼顾重量1800吨以下海上风电机组基础施工,可携带4套8MW或2套12MW海上风电机组出海作业。

摘要： 本文对某深海作业平台水下悬停作业时动力定位中的水动力问题进行了研究。根据深海作业平台遭遇缓变微速海流、缆绳张力载荷或其它载荷等情况,提出迎流平衡的原地悬停基准状态下的深海作业平台水下动力定位数学模型,阐明不考虑附加质量科氏力的原因,并建议数学模型中水动力采用原地或微速状态下振荡运动进行求解。同时,利用该数学模型对单周期正弦载荷和脉冲力作用下的平台扰动进行仿真研究,给出不同情况下的仿真结果。结果表明:数学模型中的刚体质量科氏力不容忽视;在垂直面内干扰力作用下,无海流环境中平台扰动仿真结果与有海流环境中平台扰动仿真结果接近;当干扰外力引起平台六自由度扰动时,无海流环境下的结果与有海流情况下的相差较大,应直接对考虑海流的数学模型进行求解。

摘要： 随着动力定位技术的不断发展,其所具备的各种优势正在逐渐显现,势必会打破原有传统布设作业场的模式,成为未来海上布设作业场的最主要方式.结合多年工作实际和研究思考,从动力定位布设救生作业场的特点、不同援救装备的布设方法、布设作业场时应重点把握的问题3个方面,对动力定位布设救生作业场的方法进行研究探讨,尤其对动力定位布设不同类型的救生作业场的方法进行了重点描述,为相关作业提供借鉴.

摘要： 论文介绍了动力定位(DP)模式下开展的潜水作业在中国的发展现状、DP潜水应遵循的规范要求,开展DP潜水作业应考虑的因素、DP潜水作业的安全及风险管理,并通过一则深圳市杉叶实业有限公司实施的DP潜水良好作业实践工程案例,详细阐述了完全对照并满足DP潜水作业相关规范对潜水作业现场安全管理所采取的具体措施;其中,尤其是现场针对性的DP潜水硬件设施配置的经验,可供国内潜水同行分享.

摘要： 动力定位系统是深水钻井船、海洋钻井平台、铺管船等海洋开发设施的关键支撑系统之一，在海洋资源开发和特种作业过程中扮演着十分重要的角色。针对复杂海洋情况下,由模型的不准确而导致的过程噪声变化,使得无迹卡尔曼滤波估计精度下降的问题,本文提出了一种自适应无迹卡尔曼滤波方法.该方法根据一段时间内观测值与后验估计值的偏差,自适应的估计出当前时刻的过程噪声.仿真结果表明:当过程噪声发生变化时,自适应无迹卡尔曼滤波可以较为准确的估计出变化的过程噪声,使滤波结果更加准确.

摘要： 随着自主水下航行器的研究与发展,现在其功能已不仅仅局限于在水下低速或高速航行,而且需要具有如爬潜、悬停、侧移及旋转等更高的机动性能,本文所提到的潜航体就是这样一种具有多推进器,能够实现上述功能的自主水下航行器.针对潜航体多推进器的动力定位过程,本文主要进行了以下研究:采用矢量参数的形式建立了潜航体的六自由度运动学和动力学方程;对它的流体动力进行了重新分类.利用小扰动原理,给出了它在巡航工作模式(小攻角)及悬停工作模式(大攻角)下的线性化方法,推导了潜航体在纵平面内运动的线性化方程.基于上述线性化方程,利用经典的PID控制,对潜航体在巡航工作模式下用舵进行控制和悬停工作模式下用垂推进行控制的过程进行了研究,对潜航体实现爬潜的过程进行了仿真.

摘要： 随着深海技术的不断发展,动力定位系统的在海洋工程上得到广泛应用.动力定位系统通过其控制系统驱动船舶推进器来抵消风、浪、流等作用于船上的环境外力,从而使船舶保在确定的位置上或沿预期的航迹航行.在分析了国际海事组织和国际海洋工程承包商协会对动力定位系统的定义及分级要求的基础上,阐述了动力定位系统的组成和工作原理,研究了动力定位系统的各种约束、控制策略、推力分配和多传感器信息融合等关键技术,指出了对动力定位系统精度取决于控制系统和测量系统性能,并提出了发展国产动力定位系统应采用的途径.

摘要： 针对海洋石油111FPSO坞修期间,造成油田产量减产问题,利用闲置FPSO服役于番禺4-2/5-1油田进行替产作业,通过优化对比项目技术方案改造工作量,选取带动力定位的FPSO方案,分析结果表明,带动力定位的FPSO作为替代方案技术方面可行,能够有效解决坞修期间油田产量的减产问题.

摘要： 5 920 kW多功能环保船是服务于东海和南海的深水海洋工程辅助船,针对其船体及其特殊系统,从总体性能、结构设计方面进行介绍,采用球鼻艏、双艉鳍、侧推器、动力定位、被动式减摇水舱等先进技术优化了船舶各项性能,分析溢油回收特殊系统的原理与组成.

摘要： 目前,深水钻井平台基本都是采用动力定位系统实现定位的,其最基本的安全系统是应急解脱系统.本文着重阐述应急解脱系统存在的必要性,并说明钻井作业中WSOG的建立,包括动力定位状态的分类和影响其风险项的分析,再以海洋石油981平台为例说明应急解脱系统的应急解脱模式及各模式下防喷器组的主要动作,并通过列举三种具体工况分别说明三种应急解脱模式下的具体程序.从而对深水钻井平台的应急解脱系统进行总结,以便为以后的深水作业提供借鉴.

摘要： 海底采矿船是具有一定动力和矿产资源储存能力，并携带采矿机、集矿机和提升系统(矿物输送系统)及其释放装置的工作母船。通过分析国外海底采矿船发展进程，指出我国海底采矿船的发展现状与差距，指出海底采矿船自主设计及技术主要包括：海底采矿产业与商业模式；专用深水采矿船船型及经济性指标；采矿船总体布置及其性能；深水采矿船结构设计技术；深水采矿船动力定位技术；深水采矿船采集矿技术；深水采矿船遥测控制技术；深水采矿船升沉补偿技术。

摘要： 近年来,随着海洋工程技术和装备的发展,DP浮托越来越多地应用到了工程施工中.2014年惠州25-8组块DP浮托安装成功,填补了国内在DP浮托设计施工领域的空白.论文通过对惠州25-8项目组块DP浮托安装的操船方法的总结,编制出一套适用于HYSY278船的组块DP浮托船舶操纵技术,为今后海上DP浮托施工提供经验和操作规范.

摘要： 一种动力工具组件，包括：垂臂组件，所述垂臂组件能够沿着垂落路径在第一垂臂组件位置和第二垂臂组件位置之间运动，在所述第一垂臂组件位置处，由所述垂臂组件支撑的成形装置的部分在工件支撑表面上方延伸，在所述第二垂臂组件位置处，所述成形装置的部分不在所述工件支撑表面上方延伸；致动器壳体，所述致动器壳体被构造成：容纳处于作用位置的第一致动装置，在所述作用位置处，来自所述第一致动装置的力传递到所述垂臂组件，所述致动器壳体包括缝槽，所述缝槽被构造成将第二致动装置定位在非作用位置处；以及控制系统，所述控制系统被构造成使得：当所述第一致动装置被容纳时，所述控制系统在感测到不安全状况时控制所述第一致动装置将所述力传递到所述垂臂组件。

摘要： 一种动力工具组件包括：闩锁，能够在第一闩锁位置和第二闩锁位置之间移动，在所述第一闩锁位置处闩锁将垂臂组件支撑在第一垂臂组件位置中，在所述第二闩锁位置处闩锁不将垂臂组件支撑在第一垂臂组件位置处；以及，刀轴锁，能够在第一锁定位置和第二锁定位置之间移动，在所述第一锁定位置处当垂臂组件处于第一垂臂组件位置中时所述刀轴锁阻止垂臂组件朝向第二垂臂组件位置移动，在所述第二锁定位置处当垂臂组件处于第一垂臂组件位置中时刀轴锁不阻止垂臂组件朝向第二垂臂组件位置移动。

摘要： 动力总成焊接支架及其快速定位装置、动力总成安装方法，包括车架左纵梁和车架右纵梁，车架左纵梁和车架右纵梁上安装副车架总成，副车架总成上设置左前固定点和右前固定点，副车架左前固定点上装电机左下装配支架，电机左下装配支架上装电机左上装配支架；副车架右前固定点上装电机右下装配支架，电机右下装配支架上装电机右上装配支架；副车架总成上设置变速箱左后焊接支架和变速箱右后焊接支架，变速箱左后焊接支架上装变速箱左下装配支架，变速箱左下装配支架上装变速箱上装配支架；本发明解决了动力总成必须固定在车架左右纵梁上的问题，增大了工作人员的操作空间，快速定位装置保证了焊接支架位置的高精度，大幅提高了生产效率。

摘要： 本实用新型提供了一种无动力设备的定位设备和无动力设备，包括：设备外壳、太阳能电池板、固定板、NB天线、电路板、高增益天线、电池组、玻璃、以及设备后盖；太阳能电池板固定在固定板朝向开口的表面上，高增益天线固定在固定板上，电池组分别固定在固定板朝向开口的表面的背面上，太阳能电池板、NB天线、电池组以及高增益天线分别与电路板连接；电路板具有定位模块；设备后盖与设备外壳可拆卸连接；通过在无动力设备的定位设备上设置与电路板连接的太阳能电池板，从而可以延长无动力设备的定位设备的使用时间。

摘要： 本实用新型提供一种用于动力电池模组的定位销及汽车的动力电池总成，定位销的一端固定于汽车的动力电池箱上，另一端伸入动力电池模组的端板；包括：销本体，包括外壳和设置于外壳内的加强构件，外壳呈内部形成空腔的筒状结构，加强构件固定于空腔中；销头，包括设置于一端的连接部，以及位于另一端的限位部，连接部与加强构件固定连接，限位部伸入动力电池模组的箱体的相应端部；外壳由树脂材料或塑料材料制成；加强构件由金属材料制成；销头由金属材料制成。首先，通过改变全金属定位销的结构和材料来完成定位和减重的目的。其次，通过在汽车的动力电池总成使用这样的定位销，在整体上减轻电池总成的重量，增加电池能量密度做出贡献。

摘要： 本实用新型公开了具有自锁定位功能的动力电池壳体及组合动力电池壳体，包括壳体本体，其包括一体成型的下壳体和上壳体，上壳体止口配合连接在下壳体上，下壳体由第一侧面、和第一侧面相背的第二侧面、连接于第一侧面和第二侧面之间的第三侧面以及底面组成，上壳体为顶盖；顶盖上设有分别从正负极板引出的正极柱和负极柱，第一侧面和第二侧面的形状均为矩形，其上均匀分布有凸台，第一侧面和第二侧面的对角线上分别设置有卡槽和凸扣，凸扣的高度为凸台高度的两倍。本实用新型的壳体表面凸台和卡扣设计，使电池组组合时自行自锁，组合结构稳固，电池间隙一致，起到很好的通风散热作用；且有效防止电池在冲击振动时发生位移，保护电池组合链接件。

摘要： 针对具有复杂水动力参数和非线性特性的船舶动力定位系统，本发明公开了一种鲁棒H∞抗干扰控制方法，具体包括以下步骤：建立动力定位船舶的三自由度动力学模型和运动学模型；将建立的数学模型转化为鲁棒H∞控制问题；构建存储函数使其满足耗散不等式；通过给出含有不确定性的非线性系统具有鲁棒H∞性能的充分条件，得到闭环系统具有局部鲁棒干扰抑制性能的状态反馈控制率。本发明通过设计非线性状态反馈控制率克服了系统固有的非线性特性，解决了动力定位系统中水动力参数复杂且难以整定的技术问题，提出的鲁棒H∞控制方法在保证控制稳定性的同时，还能有效地降低模型的复杂度和控制过程中的计算量。

摘要： 本发明涉及一种面向船舶动力定位系统控制力平缓变化时推进器水动力干扰处理方法，该方法包括：建立可变角度分配模式下的推力分配数学模型；求解有约束最优化问题的解；由第一次分配后推进器角度、由X方向与Y方向产生的力矩及当前控制合力方向判断是否进行水动力干扰处理；根据当前船舶配置矩阵及当前控制合力方向改变权值矩阵，进行二次推力分配，得到新的推力分配结果。本发明方法能够避免设置一个或多个推力禁区，缩小推力可行域的范围；能有效解决在控制力平缓变化时推进器易落在禁区范围内的问题，减少水动力干扰引起的推力损失。

摘要： 一种对非线性系统给定最优控制算法、水面艇能动力定位反馈控制增益方法及动力定位控制方法，涉及水面艇技术领域。现有技术中为了使水面艇在海洋中保持特定的位置，通常采用锚泊定位，但由于海洋风浪和执行器饱和输入受限的影响，水面艇会出现难以定点作业的问题。本申请采用的技术方案为：输入水面艇的期望位置和艏向角的状态量；输入水面艇推进器最大动力数值；通过水面艇的实际位置和艏向角的状态量与期望位置和艏向角的状态量的差值计算反馈控制增益K1；根据推进器最大动力数值计算反馈控制增益K2；根据K1和K2得到反馈控制增益K；根据反馈控制增益计算结果分配各推进器动力，实现水面艇动力定位控制。适用于不同条件下的水面定点作业。

摘要： 针对具有复杂水动力参数和非线性特性的船舶动力定位系统，本发明公开了一种鲁棒H∞抗干扰控制方法，具体包括以下步骤：建立动力定位船舶的三自由度动力学模型和运动学模型；将建立的数学模型转化为鲁棒H∞控制问题；构建存储函数使其满足耗散不等式；通过给出含有不确定性的非线性系统具有鲁棒H∞性能的充分条件，得到闭环系统具有局部鲁棒干扰抑制性能的状态反馈控制率。本发明通过设计非线性状态反馈控制率克服了系统固有的非线性特性，解决了动力定位系统中水动力参数复杂且难以整定的技术问题，提出的鲁棒H∞控制方法在保证控制稳定性的同时，还能有效地降低模型的复杂度和控制过程中的计算量。