导读:本文包含了动力定位船论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:动力定位船,轨迹跟踪,反步自适应控制,鲁棒控制
动力定位船论文文献综述
王元慧,王海滨,付明玉[1]（2019）在《性能函数约束下的动力定位船轨迹跟踪控制》一文中研究指出针对动力定位船的轨迹跟踪中经常涉及到控制偏差较大和跟踪误差无法估计的问题,本文提出了一种预设性能函数的约束控制方法。首先建立了叁自由度简化的动力定位船运动学和动力学模型,根据模型特性设计了基于预设性能函数的反步自适应控制器,该控制方法能够保证动力定位船在执行轨迹跟踪任务过程中的暂态性能和稳态性能满足控制指标要求。然后通过Lyapunov稳定性判据,证明了满足预设性能前提下的系统稳定性并且能够快速收敛到平衡点的微小邻域内。实验结果表明:此方法减小了轨迹跟踪误差的超调量,保证了轨迹跟踪误差始终在预先设定的约束范围内。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2019年10期）
黄福祥,吴昌楠,李想,李新飞,李隶辉[2]（2019）在《动力定位船桨-桨干扰建模及分析》一文中研究指出针对动力定位船舶带有数量众多推进器的特点,展开动力定位船桨间干扰的研究。采用基于RANS方程和RNG k-ε湍流模型,结合滑移网格处理旋转流动的数值计算方法,首先展开螺旋桨敞水特性的计算,然后采用控制变量的研究方法先后研究了不同间距,不同方位角和不同进速下的螺旋桨推力减额。并与前人的试验结果进行比较,验证了计算的有效性。相关分析结果为推进器布置和动力定位船推力分配算法的研究提供了基础和依据,具有良好的工程应用价值。(本文来源于《海洋工程装备与技术》期刊2019年02期）
王小林,秦辉,李美玲[3]（2018）在《70m多用途动力定位船电力系统优化设计》一文中研究指出本文以70 m多用途动力定位船为例,介绍采用新的电力系统优化设计方法,在不增加变频器的情况下,轴带发电机和柴油发电机长时间并联运行的电力系统,并分析轴带发电机在电力系统中的合理运用。对其它动力定位船舶具有一定的指导意义。(本文来源于《广东造船》期刊2018年05期）
焦玉召[4]（2018）在《动力定位船非线性状态估计及融合算法研究》一文中研究指出动力定位(Dynamic Positioning,DP)船的非线性状态估计对船舶完成海上精确作业起着重要作用。然而DP船状态估计过程中主要面临以下干扰:1、由于电磁干扰,热噪声及宇宙噪声普遍存在并与状态呈加性关系,这类干扰被称为加性噪声干扰,由于状态之间具有递推关系,故加性状态噪声具有自相关性,同时传感器测量值根据系统状态得到,故加性测量噪声也具有自相关性,又由于传感器与DP船在同一噪声环境下工作,故加性测量噪声和加性状态噪声之间又具有互相关性。2、系统模型参数及噪声干扰统计特性的精确值很难获得,且由于通信故障,电磁干扰等原因,测量值具有随机丢失现象,这类干扰称为参数不确定性干扰。3、由于复杂海洋环境下海况的变化及系统时变性等未建模干扰,会使系统出现随信号变化的干扰,这些干扰用乘性噪声干扰表示。以上干扰都会影响DP船状态估计精度,另外DP船一般配置冗余的传感器单元,多传感器下的状态估计融合值要比单传感器下估计值更加精确。因而为了提高存在干扰时的状态估计精度,本文开展了DP船非线性状态估计及融合算法研究。论文的主要工作有:首先针对DP船状态估计中存在如上所述的加性互相关噪声、参数不确定性以及乘性噪声等干扰,本文在以上干扰之间无相关性的情况下,基于DP船连续时间状态空间模型,分别建立了加性互相关噪声、乘性噪声以及随机测量丢失下的DP船离散时间非线性模型。其次针对DP船加性测量噪声和加性状态噪声具有一步自相关两步互相关性,分别研究了加性互相关噪声下DP船单自由度直航状态估计方法以及叁自由度非线性状态估计方法。一方面,在DP船单自由度直航模式下,通过设计互相关噪声下线性状态估计方法来解决船舶的艏向角和回转率的状态估计问题。另一方面,在叁自由度运动形式下,通过设计互相关噪声下的贝叶斯估计算法,并基于容积规则,提出了互相关噪声下的容积卡尔曼滤波器,解决了互相关噪声下船舶叁自由度非线性状态估计问题。再次针对DP船参数不确定性,研究了系统模型参数不确定下的非线性状态估计算法,提出了容积平滑变结构滤波器及平方根容积平滑变结构滤波器,容积规则提高了估计精度,平方根形式保证了算法的稳定性;针对DP船加性测量噪声统计特性未知的情形,提出了变分贝叶斯-变结构滤波器,变分贝叶斯实现了噪声统计特性的估计,提高了变结构滤波器中平滑边界层的精度,解决了加性噪声统计特性未知下的DP船非线性状态估计问题;针对DP船测量随机丢失及加性有色噪声干扰,设计了有色噪声和随机测量丢失下的高斯滤波框架,并提出了基于容积规则的容积混合卡尔曼滤波器,解决了测量随机丢失和加性有色噪声下的DP船非线性状态估计问题。最后针对DP船乘性噪声和加性相关噪声干扰,研究了多传感器乘性噪声下的DP船非线性状态估计及融合方法。对单传感器系统,提出了互相关噪声下平滑变结构滤波器,解决了单传感器乘性噪声下的DP船非线性状态估计问题;对多传感器系统,由每一个子传感器状态估计值随机生成训练集和测试集,然后对每一个状态变量分别构造对应的支持向量机回归模型,提出了基于多回归型支持向量机模型的多传感器融合算法,解决了乘性噪声下的非线性状态估计及融合问题。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-04-01）
李鸣阳[5]（2018）在《动力定位船推进器故障容错控制方法研究》一文中研究指出随着国家战略利益和战略空间不断向海洋拓展和延伸,海洋事业的发展逐渐成为国家发展的重要组成部分,在此背景下,各海洋工程装备得到飞速发展。动力定位船具有定位精度高、灵活性好和定位不受海洋深度限制的优点,因此在海洋工程作业中得到了广泛的应用。由于动力定位船或平台在作业过程中常面临恶劣的海洋环境,且如深海钻探等作业任务一旦发生事故将会造成严重的环境污染并威胁作业人员的生命安全,因此对船舶动力定位作业的安全性和可靠性要求越来越高。要求动力定位船在保证常规的定位作业任务精度的同时具有一定的容错能力,且在某些作业任务过程中发生可接受的故障后依然能够在确保作业船舶安全的前提下,满足一定的作业任务性能指标并继续完成作业。本论文以确保动力定位船作业的安全性为首要目标,围绕船舶推进器故障这一造成动力定位船位置丢失事件发生的主要故障,研究基于解析冗余的故障船舶容错控制方法。本论文主要完成如下几方面的研究工作:首先,建立动力定位船水平面叁自由度运动模型和推进系统模型,针对动力定位船作业过程中存在的推进器控制输入饱和问题,提出并建立一种基于模糊集合理论的推进器饱和失效故障矩阵,并基于所建立的模型进行了开环模型实验。其次,针对所建立的船舶非线性运动方程,考虑发生部分推进器完全失效故障情况,提出一种可适用于非线性系统的新型推进器重构模块并将其架设于原标称控制器与故障船舶之间,确保故障船舶的输出在重构模块的指令信号下能够恢复原标称船舶输出的特征,而无需重新调整原标称控制器。针对重构模块中的非线性项,设计积分滑模变结构控制方法,并采用自适应控制技术处理由系统非线性引起的不确定部分和系统所受外界环境干扰组成的总的未知项在故障前后的偏差的上界未知的问题,通过建立推进器饱和失效故障矩阵和构造辅助系统实现对推进器控制输入饱和问题的双重削弱,设计了一种基于自适应滑模抗饱和重构模块的容错控制方法。仿真结果表明该方法能够在船舶推进系统存在故障且各推进器均达到饱和状态的情况下依然确保船舶稳定并保证定位作业任务的顺利完成。而后,考虑到采用重构模块策略实现主动容错控制时系统容错的实时性相对较弱这一问题,为了进一步提高控制器对动力定位船推进器故障的容错能力,结合容错控制有限时间快速响应问题,提出一种基于新型函数向量时变滑模的动力定位船轨迹跟踪有限时间容错控制策略,采用神经网络对系统模型不确定部分进行逼近,并通过自适应控制技术实现对外界扰动、推进器故障以及神经网络逼近误差这叁部分的总的上界值的估计,最终实现对船舶期望轨迹的快速跟踪。仿真结果表明该方法能够在船舶推进系统出现严重故障的情况下仍然确保轨迹跟踪误差的渐近稳定,且保证在有限的时间内完成跟踪控制任务,确保动力定位船作业的安全性与实时性。最后,针对动力定位船完成某些特殊作业任务时存在的瞬态性能和稳态性能约束问题,根据船舶的实际作业需求,提出一种动力定位船轨迹跟踪预设性能容错控制策略,通过构造性能函数和误差转换单元,将原跟踪误差系统转化为一个新的等效系统,使得针对原系统的预设性能控制问题转化为针对新的等效系统的稳定性分析问题,并结合自适应控制策略对其中存在的外界环境干扰和不确定推进器故障进行估计,最终实现对系统跟踪误差瞬态性能和稳态性能的约束。仿真结果表明该方法能够在船舶推进系统存在故障的情况下依然保证轨迹跟踪误差的全局预设性能约束,确保了故障动力定位船作业的安全性。本论文针对具有推进系统冗余配置的过驱动动力定位船,根据各推进器间的冗余关系设计容错控制器确保推进器故障船舶自主容错控制的实现,进一步提高了船舶作业的安全性和可靠性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-04-01）
林孝工,焦玉召,聂君[6]（2018）在《互相关噪声下动力定位船艏向估计方法》一文中研究指出实际系统中的噪声具有一定的相关性,通常不满足独立高斯白噪声的假设。研究了具有相关噪声的动力定位船舶艏向估计问题,首先建立船舶艏向运动状态方程,假设状态噪声和测量噪声是一步自相关和两步互相关的。然后基于新息分析的方法,通过使用投影定理,分别计算出滤波增益矩阵和预测增益矩阵,建立状态预测更新方程和估计误差协方差预测更新方程。最后,通过状态预测值,得到对应的状态估计值,进而得到了一种相关噪声下的滤波算法。通过仿真实验,进一步验证了所提算法的有效性。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2018年03期）
于振新[7]（2018）在《动力定位船参数自整定控制方法研究》一文中研究指出动力定位船作为海洋工程的重要装备,其控制的收敛速度和控制精度直接影响了海洋作业的成败,然而大部分的控制参数设计的方法都采用了试凑法,对于缺乏精确的控制对象模型和没有实际海洋工作经验的人来说,控制参数的选取具有举足轻重的意义。因此研究参数自整定控制的方法能够减轻海洋工作人员的压力,实现海洋装置的自动化具有很大的意义。本文在不同的控制方法下,结合相应的参数自整定方法,研究了船舶动力定位参数自整定对收敛速度和控制精度的影响,本文的工作如下:首先,建立船舶叁自由度运动学与动力学的模型以及风、浪、流干扰模型以便反映船舶在外界环境干扰下的运动特性。通过操纵性仿真试验给出船舶模型,最后得出精确的模型,然后设计了基于Backstepping法的船舶动力定位已知和未知的控制律的设计,利用模糊控制的思想对控制参数进行自正定,根据控制参数的调整规则,以及偏差和偏差的变化率的取值范围,实时对模糊规则查询与计算,从而能够实现自动化智能化的调节反步法设计的参数,实验结果表明:采用模糊规则反步法控制能够使动力定位船比固定参数的控制方法有更快的收敛速度。其次,设计了基于动态面法的船舶动力定位已知和未知的控制律的设计,针对控制偏差范围无法确定无法利用模糊方法进行参数自整定的情况,利用对角递归神经网络DRNN对控制参数进行动态调节,使得整个闭环系统具有更快的收敛速度。为了验证参数自整定DSC控制方法的有效性,通过对一艘装备有动力定位系统的船进行Matlab/Simulink的仿真验证实验,实验结果表明:经过DRNN参数自整定的DSC控制方法具有更快的收敛速度和较高的控制精度。最后,在动态面控制方法中引入Nussbaum增益的技巧以实现参数的快速整定,来改进神经网络参数自整定的收敛速度问题。以一艘动力定位船为例对所设计的控制器在不考虑所研究船舶系统不确定性和考虑所研究船舶系统不确定性这两种情况下进行了MATLAB仿真实验,验证了引入了Nussbaum增益的自适应动态面控制参数的控制效果。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-01-01）
刘婷[8]（2017）在《动力定位船测量系统故障诊断与报警技术研究》一文中研究指出近年来,随着经济的发展,资源的匮乏,人们将目光投向了大海,人类对海洋的探索的热情越发高涨,海洋工程技术随着人类的逐步探索发展也越来越快。动力定位船是科技含量较高的海洋装备,在海洋探索中有着重要的意义,主要应用于船舶的定位控制作业、海底铺管及海底电缆铺设、海上救援等海洋工程领域。动力定位系统的原理是利用自身推进装置自动的保持船舶的固定位置和预设航迹,主要有测量系统、控制系统和推进系统,其中,测量系统的精确度将直接地影响整体系统的可靠性。本文重点对动力定位船测量系统的故障诊断和报警技术进行研究,重点包括以下几个方面:首先,阐述了动力定位船故障诊断和报警系统的背景及意义,并针对故障诊断进行分类就定性分析法和定量分析法展开详细地介绍;对集中型、集散型和分布式现场总线型报警技术展开了深入的研究。其次,介绍了船舶在海洋中的坐标系,船舶的运动变量,动力定位船运动的特点及叁自由度运动模型;并介绍了船舶低频、高频、风、浪、流模型,最后通过仿真验证了船模的准确性。再次,介绍了动力定位船中常用的传感器包括位置参考系统和其他传感器;介绍了传感器常见的故障类型和典型故障的数学模型;并详细的介绍了动力定位船测量系统中DGPS、水声、张紧索和电罗经的故障的类型、相关性能指标、故障的原因和维护措施。然后,介绍了动力定位船中传感器的故障诊断方法,采用了阈值检测和智能诊断相结合的办法,先对单个或多个传感器进行故障检测,然后用支持向量机对单个传感器故障类型识别。针对传感器多种类型故障的特点,采用了决策树中二叉树结合支持向量机的算法实现多种类型故障的智能诊断;针对支持向量机中参数具有不确定性,但却影响诊断正确率的问题,选择性能最优的粒子群算法对其参数寻优;为了使训练集的数据特征更加明显,用差值法对传感器测量数据进行处理,并以基于时间窗口的策略实现传感器的在线诊断,并以电罗经和DGPS为例,对该方法进行了验证。最后,介绍了动力定位船报警系统所用到的主要技术,对动力定位船报警现场总线控制报警系统进行了整体设计,并介绍了模拟量和开关量的报警原理,报警系统软件设计的原理、数据库和软件功能,最后列举了电罗经和DGPS的常见报警信息和测量系统报警软件界面实现。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-12-01）
卢雪松[9]（2017）在《DP-3动力定位船电力系统设计研究》一文中研究指出随着我国深水战略加快推进,深水作业船舶已成为我国海洋油气深水勘探开发的排头兵。深水作业船的核心技术之一就是动力定位系统,它是一种闭环的控制系统,用于船舶自动定位和保持艏向。现以5万吨半潜式自航工程船的工程项目实例进行电力系统冗余设计研究,包括发电机的配置、主开关间的布置、推进器电气间的布置和电缆通道的走向等,使其满足DP-3船的设计规范要求,为动力定位船的电力系统总方案设计提供了参考。(本文来源于《机电信息》期刊2017年06期）
李美玲,王小林[10]（2017）在《电力推进动力定位船的PMS设计与应用》一文中研究指出以我司90m电力推进深水支持船的PMS设计和应用为实例,从原理设计和功能方面解决负载的多样式,达到科学配置发电机,提高动力系统的经济性和安全性,结合实际设计需要和满足相关船级社标准规范进行介绍,对与此相关PMS设计具有一定的指导意义。(本文来源于《广东造船》期刊2017年01期）
动力定位船论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对动力定位船舶带有数量众多推进器的特点,展开动力定位船桨间干扰的研究。采用基于RANS方程和RNG k-ε湍流模型,结合滑移网格处理旋转流动的数值计算方法,首先展开螺旋桨敞水特性的计算,然后采用控制变量的研究方法先后研究了不同间距,不同方位角和不同进速下的螺旋桨推力减额。并与前人的试验结果进行比较,验证了计算的有效性。相关分析结果为推进器布置和动力定位船推力分配算法的研究提供了基础和依据,具有良好的工程应用价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
动力定位船论文参考文献
[1].王元慧,王海滨,付明玉.性能函数约束下的动力定位船轨迹跟踪控制[J].哈尔滨工程大学学报.2019
[2].黄福祥,吴昌楠,李想,李新飞,李隶辉.动力定位船桨-桨干扰建模及分析[J].海洋工程装备与技术.2019
[3].王小林,秦辉,李美玲.70m多用途动力定位船电力系统优化设计[J].广东造船.2018
[4].焦玉召.动力定位船非线性状态估计及融合算法研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[5].李鸣阳.动力定位船推进器故障容错控制方法研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[6].林孝工,焦玉召,聂君.互相关噪声下动力定位船艏向估计方法[J].电机与控制学报.2018
[7].于振新.动力定位船参数自整定控制方法研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[8].刘婷.动力定位船测量系统故障诊断与报警技术研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[9].卢雪松.DP-3动力定位船电力系统设计研究[J].机电信息.2017
[10].李美玲,王小林.电力推进动力定位船的PMS设计与应用[J].广东造船.2017