深水浮式結(jié)構(gòu)動(dòng)力定位能力動(dòng)態(tài)分析.pdf

1、動(dòng)力定位系統(tǒng)正在逐漸替代傳統(tǒng)錨泊系統(tǒng)作為深海浮式結(jié)構(gòu)的主要定位方式,將在深水海洋科考、海洋油氣資源開發(fā)等諸多領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用前景。但只有國(guó)外少數(shù)機(jī)構(gòu)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)力定位系統(tǒng)仿真、分析軟件,在該領(lǐng)域處于壟斷地位,國(guó)內(nèi)尚無成熟軟件可以使用。
　　 本文根據(jù)動(dòng)力定位系統(tǒng)的工作原理及構(gòu)成對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。首先從船舶3自由度操縱性方程出發(fā),逐步線性化得到適合動(dòng)力定位設(shè)計(jì)的船舶低頻運(yùn)動(dòng)模型。將船舶運(yùn)動(dòng)高頻運(yùn)動(dòng)等效為一階波浪運(yùn)動(dòng),通

2、過白噪聲驅(qū)動(dòng)四階有色噪聲濾波器來模擬船舶的高頻運(yùn)動(dòng),并建立相應(yīng)模型。從船級(jí)社規(guī)范推薦方法及Hydrostar計(jì)算結(jié)果出發(fā),尋求更適合對(duì)動(dòng)力定位能力分析的的風(fēng)、浪、流載荷計(jì)算方法。選擇Kalman濾波器來處理未建模噪聲、量測(cè)噪聲以及高頻信號(hào),對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計(jì);使用LQR來對(duì)各狀態(tài)分量進(jìn)行反饋控制。討論并給出了分別適合半潛平臺(tái)和FPSO推進(jìn)器分布形式的推力分配邏輯。
　　 本文使用MATLAB語言編寫動(dòng)力定位能力動(dòng)態(tài)分析程