基于事件驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力定位船定點(diǎn)控制方法研究.pdf

1、隨著海洋工程作業(yè)的不斷發(fā)展，船舶動(dòng)力定位技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。由于海洋工程作業(yè)經(jīng)常存在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)的情況，這就要求動(dòng)力定位系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)。而傳統(tǒng)的基于時(shí)間驅(qū)動(dòng)控制方法由于固定周期的更新控制輸出，即使在海況較好的情況下，也不可避免的造成推進(jìn)器的頻繁動(dòng)作，加重了推進(jìn)器的損耗。采用事件驅(qū)動(dòng)控制可以很好的解決這一問(wèn)題。本文以水面動(dòng)力定位船----“海洋石油201”為研究對(duì)象，研究了基于事件驅(qū)動(dòng)控制的定位控制算法，有效減的減少了推進(jìn)

2、器磨損，延長(zhǎng)了推進(jìn)器的使用壽命，同時(shí)保證了定位控制的效果。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴建立六自由度的船舶統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型以及風(fēng)、浪、流環(huán)境干擾數(shù)學(xué)模型。首先，建立船舶運(yùn)動(dòng)特性研究用的參考坐標(biāo)系；其次，將船舶的所有作用力疊加，建立船舶統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型；然后，建立海風(fēng)、海浪以及海流三種環(huán)境干擾的數(shù)學(xué)模型；最后，通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。⑵研究了線性船舶模型的事件驅(qū)動(dòng)定位控制算法。首先，將六自由度非線性船舶模型簡(jiǎn)化為三自由度線性模型；其

3、次，介紹了事件驅(qū)動(dòng)定位控制系統(tǒng)的組成；然后，對(duì)傳感器是連續(xù)采樣的連續(xù)事件驅(qū)動(dòng)定位控制系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析和最小事件觸發(fā)間隔的討論；隨后，對(duì)傳感器是離散采樣的離散事件驅(qū)動(dòng)定位控制系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析；最后，通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證本章設(shè)計(jì)的定位控制算法的有效性。⑶對(duì)非線性船舶模型設(shè)計(jì)了狀態(tài)敏感型事件驅(qū)動(dòng)定位控制算法。首先，設(shè)計(jì)了基于時(shí)間觸發(fā)的自抗擾（Active Disturbance Rejection Control, ADRC）定位控制算法