船舶動力定位的預測控制研究及其三維仿真平臺開發(fā).pdf

1、隨著世界人口的增加、經濟的迅速發(fā)展，人類對陸地資源的消耗日益加劇，陸地能源短缺問題越來越突出，開發(fā)和利用豐富的海洋資源具有越來越重要的現實意義。隨著海洋開發(fā)不斷向深海遠海進軍，傳統(tǒng)的錨泊定位系統(tǒng)已經不能滿足定位作業(yè)的要求，這促使了動力定位系統(tǒng)的產生。70年代后期，在工業(yè)過程領域內出現了一種新的控制算法，即預測控制算法。預測控制算法的飛速發(fā)展為動力定位控制器的設計提供了新的途徑。
　　船舶動力定位系統(tǒng)是一個多輸入多輸出的閉環(huán)控制系統(tǒng)

2、。動力定位船舶會受到不確定海洋環(huán)境擾動的影響，無法建立精確的船舶運動數學模型。預測控制具有對模型精度要求不高、響應速度快和魯棒性好等優(yōu)點。本文首先推導出船舶水面三自由度運動數學模型，并建立了海洋擾動力模型。然后，在考慮海洋擾動未知的條件下，針對動力定位船舶艏搖角度變化較小情況，應用動態(tài)矩陣預測控制算法設計船舶動力定位控制器。進一步，針對動力定位船舶艏搖角度變化任意大情況下的動力定位問題，引入自校正技術，應用廣義預測控制設計船舶動力定位控