【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是ー种动カ定位控制方法，具体地说是ー种船舶动カ定位系统中的推力分配方法。
技术介绍
船舶动カ定位就是船舶或海上平台不借助于锚泊系统的作用，而是利用自身装备的各类传感器自动检测出船舶的实际位置与目标位置的偏差，以及外界风カ、波浪、海流等 扰动カ的影响利用计算机实时的计算出能使船舶恢复到目标位置所需推力和扭矩的大小，并对各推力器进行推力分配，进而使各推力器产生相应的推力和扭矩以抵消扰动力，使船舶尽可能地保持在海平面上要求的位置上，实现定位。推力分配単元能够将动力定位(DP)控制器的合力指令分给每个推进器，推进器产生推力来抵消作用在船上的外界环境カ使船舶保持其位置和艏向，通常作为ー个独立于DP控制器，这样使得DP控制器可以不用任何改动地应用到不同推进器配置的船舶。为了防止由推进器故障引发的DP船舶安全威胁，装有动カ定位系统的船舶通常为过驱动的，需要配置多个推进器。因此，对于每ー个控制器输出的合力指令对应着推进器的多种推力组合方式，如何能够得到效率最高，最合理的ー种推力组合方式，使得推力分配问题可以归结为最优化问题。因为冗余性和安全性要求，动カ定位船配备的推进器较多，在工作时由于推进器故障原因或能量消耗方面的考虑，某些情况不需要全部的推进器都投入工作；工作的推进器由于水下装置(如水声设备)对推进器的特殊要求，推进器不能输出任意方向的推力，经常需要通过设定推力禁区的方法限制推进器排出流的方向，给动カ定位推力分配方法带来了很大的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使推进器的使用更加合理，操作更加简洁，提高推进器系统的执行能力的基于推力分配管...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于推力分配管理的动カ定位船推力分配方法，其特征是 1)选取參与工作的推进器，并设定对应的方位角活动范围； 2)对參与工作的推进器进行分组； 3)对全方位推进器组设置相应的偏置量； 4)用二次规划法对推力分配。2.根据权利要求I所述的ー种基于推力分配管理的动カ定位船推力分配方法，其特征是所述的对參与工作的推进器进行分组的具体方法为设定几台相邻的推进器为一个推进器组，在推力分配过程中将一组推进器作为ー个独立的推进器。3.根据权利要求I或2所述的ー种基于推力分配管理的动カ定位船推力分配方法，其特征是所述的设置推进器偏置量的具体方法为在ー组全方位推进器之间引入相互作用的推力，这些推力相互抵消，其对外部的合力为零。4.根据权利要求I或2所述的ー种基于推力分配管理的动カ定位船推力分配方法，其特征是所述二次规划法的具体实现步骤如下 1)线性化全方位推进器的最大推力约束方程； 2)建立二次规划最优推力分配模型； 3)应用光滑牛顿法求解推力分配最优解。5.根据权利要求3所述的ー种基于推力分配管理的动カ定位船推力分配方法，其特征是所述二次规划法的具体实现步骤如下 1)线性化全方位推进器的最大推力约束方程； 2)建立二次规划最优推力分配模型； 3)应用光滑牛顿法求解推力分配最优解。6.根据权利要求4所述的ー种基于推力分配管理的动カ定位船推力分配方法，其特征是所述线性化全方位推进器的最大推力约束方程的具体实现方法如下 1)将全方位推进器的推力范围，表示为以最大推力fmax为半径的圆形区域； 2)在误差允许的范围内，将这个圆形区域近似为ー个凸多边形； 3)由凸多边形的各顶点坐标，构造全方位推进器的最大推力线性约束不等式，其数学描述为 a0,l a0.2 aH a” (h !' ； < .1 <^Aut<b :\Ui,y J :_aN,l aN,2 __Pn _ aki = (Yk+ilk) ak2 一(Xk_Xk+i) —xI5JVfUk 其中，Ui = [Ui,x, Ui,y]T表示序号为i的推进器的推力向量，a和b最大推力约束不等式方程的系数，(xk, yk)为凸多边形的第k个顶点坐标，N为...
【专利技术属性】
技术研发人员：付明玉，魏玉石，郭峰，王成龙，张爱华，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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