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动力定位系统推力分配逻辑的研究

作　者: 李勇跃
导　师: 王磊
学　校: 上海交通大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 动力定位系统推力分配逻辑最优化模型奇异结构非凸问题
分类号: U664.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

推进器是动力定位系统的执行机构,其接受推力分配逻辑产生的推力指令,做出相应的动作(转速、方向等),从而实现动力定位的功能。不同形式的推进器,因其水动力性质的差异,对应的推力分配逻辑也不相同。推力分配逻辑承担着降低动力定位系统能量消耗的任务,其性质的优劣直接决定着动力定位系统的经济性。然而,一个优良的推力分配逻辑,不仅要实现能量消耗的最小化,还要考虑使得系统具有良好的操纵性、尽量减小推进器的磨损等条件。本文围绕如何建立具有优良性质的推力分配逻辑,主要开展了以下工作:1.试图建立完整的推力分配逻辑的数学建模,包括建立准确的目标函数的数学模型以及完整的约束条件的数学模型;2.针对推进系统出现的奇异结构现象,从数学机理上对这种现象的产生进行了分析,并采用推进系统结构矩阵的最小奇异值表征系统的奇异程度,在此基础上,提出了奇异结构的处理方法,建立了基于避免奇异结构的推力分配逻辑;3.由于采用舵桨推进器和对全方位回转推进器设置了禁止角,造成推力分配逻辑中产生了非凸问题,本文结合舵桨推进器,研究了对该类问题的处理方法,建立了含有舵桨推进器的推进系统的推力分配逻辑。

动力定位系统推力分配逻辑的研究

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