DP推進(jìn)系統(tǒng)水動(dòng)力干擾及最優(yōu)推力分配算法研究.pdf

1、本論文主要圍繞動(dòng)力定位推進(jìn)系統(tǒng)水動(dòng)力干擾以及最優(yōu)推力分配算法等相關(guān)方面展開研究，首先進(jìn)行了動(dòng)力定位推進(jìn)系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，為后續(xù)工作包括模型試驗(yàn)以及數(shù)值研究奠定基礎(chǔ)，然后重點(diǎn)就動(dòng)力定位推進(jìn)系統(tǒng)中所涉及到的水動(dòng)力干擾，如：槳-槳干擾、槳-船干擾展開模型試驗(yàn)以及數(shù)值研究，旨在改善推進(jìn)系統(tǒng)的水動(dòng)力性能，提高推進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率以及安全系數(shù)，為推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝以及動(dòng)力定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝提供參考。研究表明，槳-船干擾所造成的推力損失可高達(dá)45%以上，

2、槳-槳干擾可高達(dá)70%。造成槳-船干擾的因素主要有科安達(dá)效應(yīng)、摩擦損失以及雙浮體的影響(半潛平臺(tái))，槳-槳干擾的大小主要和推力器之間的有效距離以及相對(duì)方位角的有關(guān)。事實(shí)證明，可以通過合理的對(duì)推力器進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，能有效的降低水動(dòng)力干擾，如傾斜導(dǎo)管或整體傾斜推力器，同時(shí)有效增大推力器之間的距離，并在推力分配邏輯中設(shè)置禁止角約束等等方法。同時(shí)就動(dòng)力定位控制系統(tǒng)中推力分配邏輯算法展開可行性研究，包括偽逆方法和序列二次規(guī)劃方法，分析其時(shí)效性以及穩(wěn)

3、定性問題，并對(duì)典型的約束條件進(jìn)行算例分析，目的是提高動(dòng)力定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性以及經(jīng)濟(jì)性等等性能。研究表明，偽逆方法能較快速有效的求解推力分配結(jié)果，但前提是推力器角度固定，或方位角已進(jìn)行優(yōu)化。因此本文為半潛平臺(tái)的推力分配邏輯推出了一種較為簡(jiǎn)單且可行的推力器方位角的確定方法，并能解決較為復(fù)雜的約束問題，對(duì)此本文通過幾個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)值試驗(yàn)分別進(jìn)行論證。序列二次規(guī)劃方法求解迅速，能有效求解各種復(fù)雜的約束問題，但為了保證推力分配邏輯的可行性及穩(wěn)定