基于模糊控制方法的深水起重鋪管船動力定位能力分析.pdf

1、隨著我國對海洋資源開發(fā)力度的加大，動力定位技術的發(fā)展越來越受到各方面廣泛關注。動力定位技術因其具有諸多優(yōu)點，廣泛應用于船舶及海洋平臺。由于人類對海洋開發(fā)的范圍在逐漸擴大，傳統(tǒng)的控制技術對于深海水域復雜環(huán)境的適應性不足，新的控制方法逐漸應用到動力定位技術。模糊控制作為一種智能控制，已在多領域得到應用。其不依賴精確數(shù)學模型和魯棒性強、對參數(shù)變化不敏感等特點，使得模糊控制在動力定位技術上的應用具有重大意義。
　　本文以一艘深水起重鋪管船

2、為研究載體，從基本的運動模型、環(huán)境載荷開始，研究了基于模糊控制的船舶動力定位系統(tǒng)，并進行了理論分析與計算。首先，通過對動力定位船舶運動特性的研究，建立了數(shù)學模型。為分析船舶在海洋環(huán)境中所受各種環(huán)境載荷，對船舶所承受的風、浪、流等載荷進行了理論計算。然后，研究了模糊控制的基本原理。本文從模糊集合理論入手，探討了模糊控制的理論基礎，進而分別對模糊控制的各個關鍵環(huán)節(jié)進行分析，包括輸入的模糊化過程、模糊推理規(guī)則、輸出的解模糊過程等。基于上述模糊

3、控制原理，結合動力定位船舶運動特性，設計了動力定位系統(tǒng)模糊控制器。此外，還對推力系統(tǒng)進行了設計分析。根據(jù)規(guī)范和工程慣例，結合推力系統(tǒng)和環(huán)境載荷，繪制了動力定位能力靜態(tài)分析曲線，對完整模式和失效模式的定位能力進行初步分析，驗證了定位系統(tǒng)的控制能力和冗余度。最后，本文根據(jù)模糊控制理論，利用MATLAB建立了動力定位系統(tǒng)的數(shù)學模型，并利用Simulink工具箱進行時域動態(tài)仿真分析。計算結果顯示了模糊控制系統(tǒng)的良好控制能力，同時驗證了該船具有優(yōu)