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中国舰船研究 2020年第3期15卷 161-168页

作者：赵伟刘焕卫烟台大学海洋学院山东烟台264005

[目的]为提高不同海况下半潜式平台的定位能力,针对其动力定位系统提出3种基于遗传算法的最优推力分配模式。[方法]首先,通过分析目标函数中不同项对系统功率、推进器磨损及推力误差的影响,确定推力角和松弛矩阵的权值系数;然后,提出一... 详细信息

[目的]为提高不同海况下半潜式平台的定位能力,针对其动力定位系统提出3种基于遗传算法的最优推力分配模式。[方法]首先,通过分析目标函数中不同项对系统功率、推进器磨损及推力误差的影响,确定推力角和松弛矩阵的权值系数;然后,提出一种限选法来降低推力损失,并采用设置上游推进器禁止进入推力禁区的方法来避免推进器之间的水动力干涉;最后,针对复杂多变海况下的推力分配问题,使用提出的3种推力分配策略进行仿真模拟。[结果]结果表明,限选法能够有效降低系统的能耗、推进器磨损和推力误差;提出的推力分配策略在复杂海况下有效。[结论]所提方法及策略能在一定程度为动力定位系统的设计提供思路和参考。

关键词：动力定位推力分配遗传算法推力禁区

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动力定位系统的推力分配策略研究

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船海工程 2008年第3期37卷 92-96页

作者：吴显法王言英大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

以序列二次规划法为基础,提出一种合理高效地解决动力定位系统推力分配问题的方法。整个推力优化分配的目标是最小化推进系统的能耗,包括燃油消耗、推进器的磨损、推力误差等;同时还考虑到推进器的推力极限、最大推力变化速率、最大旋... 详细信息

以序列二次规划法为基础,提出一种合理高效地解决动力定位系统推力分配问题的方法。整个推力优化分配的目标是最小化推进系统的能耗,包括燃油消耗、推进器的磨损、推力误差等;同时还考虑到推进器的推力极限、最大推力变化速率、最大旋转速率、推进器推力的禁区、奇异结构等因素。对不同的推力禁区的处理方法进行对比,得到一个最合适的处理方法。计算实例表明,采用序列二次规划法能够实现对角度禁区的最优处理的目的,并能够达到降低燃油消耗,避免奇异结构,增加系统的可操纵性。

关键词：动力定位推力分配序列二次规划法奇异结构推力禁区

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海洋工程船推力分配策略

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舰船科学技术 2013年第5期35卷 21-24页

作者：祝庆庆俞孟蕻卢佳佳韦华江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212003

阐述一种处理全回转推进器之间水动力干扰问题的方法。推力分配策略以能量消耗低、首向最优、推力误差小、最小化推进器最大推等为目标建立优化函数,综合考虑到推进器物理条件限制而设置动态推力区域,考虑到全回转推进之间水动力干扰而... 详细信息

阐述一种处理全回转推进器之间水动力干扰问题的方法。推力分配策略以能量消耗低、首向最优、推力误差小、最小化推进器最大推等为目标建立优化函数,综合考虑到推进器物理条件限制而设置动态推力区域,考虑到全回转推进之间水动力干扰而采用在推力禁区内限制推进器最大推力的方法。最后使用序列二次规划解决以上问题。仿真结果表明,限制推进器禁区内最大推力的方法降低了能量消耗,减少了推进器机械磨损,对于推力分配策略选取是一种合理有效的选择。

关键词：推力分配水动力干扰序列二次规划推力禁区

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DP半潜式平台的推力系统设计

DP半潜式平台的推力系统设计

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作者：吴显法大连理工大学

学位级别：硕士

动力定位系统(Dynamic Positioning System)是一种闭环的控制系统，利用推力器产生的推力来抵抗风、浪、流等作用在船舶和平台上的各种环境力，使其尽可能地保持在海平面上预定位置附近。动力定位系统共有四部分组成：位置测量系统，控... 详细信息

动力定位系统(Dynamic Positioning System)是一种闭环的控制系统，利用推力器产生的推力来抵抗风、浪、流等作用在船舶和平台上的各种环境力，使其尽可能地保持在海平面上预定位置附近。动力定位系统共有四部分组成：位置测量系统，控制系统，动力系统和推力系统。本文的主要内容是为半潜式钻井和采油平台设计一个合理可靠的推力系统。推力系统必须满足动力定位系统的两个基本要求：一是总推力值足够抵消预计的各种外力和力矩;二是推力器具有足够快的动态响应速度，以便对外力的变化迅速做出反应。本文选择八个完全相同的全回转推力器，采用定螺距螺旋桨，利用高效喷嘴提高系柱推力。让尽可能多的推力器在相对较低的荷载下工作，可以达到最低的燃油消耗。决定动力定位能力及其精确度的最重要的因素是位于水中的推力器的行为。所有推力产生器的工作原理都是通过加速水来产生推力，因此推力器周围会产生多种类型的流场，这些流场，连同海流和波浪，会产生彼此间的相互作用，导致推力器性能的衰减。倾斜喷嘴可以减少推力器与浮筒下部相互作用产生的摩擦损失，并设置推力禁区避免不必要的推力衰减。模拟平台在多种海况下的定位能力，并考虑到其中的一个及两个推力器失效的情况，验证推力器系统的可靠性。基于序列二次规划法，提出一种合理高效地解决动力定位系统推力分配问题的方法。整个推力优化分配的目标是最小化推力系统能耗，包括燃油消耗、推进器的磨损、推力误差等，同时还考虑到推进器的推力极限、最大推力变化速率，最大旋转速率、推进器方位角的禁区、避免奇异结构等因素。对比关于推力衰减的不同算法，找到一个最合适的处理推力衰减的方法：对比不同推力器位置结构的燃油消耗，提供一个更合理的推力器的位置结构。

关键词：动力定位全回转推力器定位能力图序列二次规划法推力禁区

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