非线性观测器在船舶动力定位系统DP的应用

船舶动力定位系统DP是保证船舶作业安全性的关键技术,在错综复杂的海洋环境中,将非线性观测器应用到DP系统,能够过滤船舶测量信号噪声,提升DP系统的控制性能。传统的锚泊定位系统存在诸多缺点,随着抛锚难度的增加,系统定位的准确性也会随之下降。为解决这一问题,本文构建船舶动力定位系统DP数学模型,提出了非线性观测器的设计与参数确定方法,通过仿真实验证实非线性观测器在动力定位系统DP中能够保证船舶定位的精准性,准确估算船舶环境扰动力。     

浅谈动力定位系统在起抛锚作业中的应用

近年来,随着科技的发展和社会的进步,配备DP(动力定位)系统的各类海洋工程装备陆续涌入大海,AHV(起抛锚工作船)也不例外。深刻理解DP系统的工作原理和正确熟练使用DP系统的各项功能,对安全高效完成海上浮式装置的起抛锚作业不可或缺。     

动力定位船舶的日常管理

<正>0 引言随着科学技术的发展,海洋资源的开发也由沿海、近海转向深海。海上施工作业基本依靠船舶支持,船舶性能的好坏直接影响施工安全。传统工程船能多点锚泊定位,随着水域水深加深,遇到海底设施限制时采用动力定位(DP)功能,其优势逐渐显现。我国的DP船舶发展较晚,很多DP方面的技术远远落后于西方国家,特别是核心的DP控制系统完全依赖于国外技术。DP船舶的使用和维修基本依靠国外技术人员,国内的DP船舶技术管理人才极度缺乏,船公司还未形成     

耙吸挖泥船航迹控制策略分析

随着船舶动力定位技术日趋完善,耙吸挖泥船DP/DT(Dynamic Positioning/Tracking)系统的使用大大提高了疏浚作业效率.DP/DT系统包括DP和DT两大功能,耙吸挖泥船以DT功能(动态寻迹)为主要特点.本文以耙吸挖泥船为背景,采用一种“视线”航迹控制策略,对其疏浚过程进行分析,并通过设计航迹控制器来验证该策略的可行性,同时运用VC++编程来显示实际航迹控制效果.     

动力定位船舶设备管理

正0引言随着笔者所在单位3 000 t动力定位(Dynamic Positioning,DP)浮吊船、300 m饱和潜水DP母船和700 t大型打捞工程支持动力船的投入使用,加上4 500 t DP浮吊船、500 m饱和潜水DP母船的投入建造,其他打捞单位的船舶DP改造、5 000 t DP浮吊铺管船的即将投入使用,以及救助局的大批大功率DP拖船的投入使用,DP逐渐成为救捞系统船舶管理的主流。救捞系统的大部分船舶建造于20世纪八九十     

浅析动力定位在海洋科考中的应用

随着海洋科技发展,精细化和定点化作业方式将会越来越普遍,为此而研发的先进调查设备不断投入使用,需要具有动力定位的调查船来提供应用平台。本文从动力定位原理、非DP科学调查船的工作现状和局限性、DP在科学调查船上的实际应用等方面,分析动力定位在海洋科考中的重要作用。     

船舶DP系统在科考船中的应用

针对大洋科考船在海洋科考作业中的特殊需求问题,结合大洋科考船几种关键作业特点,对船舶动力定位(Dynamic Positioning DP)系统的组成及其核心技术介绍,分析讨论船舶DP系统在大洋科考作业应用中的优越性,利用典型科考船的科考作业实践给予引证,并总结DP系统在科考作业应用中的注意事项,为业内拓展海上科考船DP系统的应用和新型DP科考船的整体设计提供一定指导和借鉴。     

“海洋石油201”DP-3系统的应用分析

分析DP3系统在"海洋石油201"船上的应用,通过对舱室布置以及动力定位相关的系统——推进系统、动力系统、控制系统以及位置参考和环境测量系统的冗余度分析,验证了该船的设计符合DP3的要求,并总结了该船设备布置、管路布置、电缆走向以及舱室分隔等方面的设计特点以及设计DP3系统时的注意事项。     

全回转浮吊主机吊装方案研究

国内早期建造的全回转浮吊基本没有DP定位功能,近年来随着远洋作业增多,全回转浮吊改装增加DP定位功能的市场相应出现,DP系统耗电量巨大,必然要求增加主机数量。由于浮吊自身的特殊性,常规吊装作业方法无法应用,本文结合生产实际问题,通过三维建模和有限元分析软件设计了一套主机吊装起重装置,具有安全易操作、安装精度高和使用成本低等优点,特别适合大型船舶在漂浮状态下进行主机等设备吊装作业时使用。     

动力定位船舶管理规范及工作记录要求

<正>0 引言随着海洋科技的高速发展,现代化海洋调查设备和手段的精细化、定点化程度越来越高。自2000年以来,国内各海洋科研院所新建或改造的具备动力定位(DP)系统的船舶逐渐增多,特别是以定点定向为主的地化类调查船和搭载深潜类高科技装备的船舶,DP系统更是其标准配置。DP船舶不断增多后,冗余的船期必然有承揽国际工程的需求,需要接受国外专业机构的严格检验,故必须系统学习和了解相关国际规范。本人现服务于某海洋科学调查船(以下称"N703     

结合功率管理推力分配策略研究

由于动力定位对船舶的推进能力要求比较高,所以采用动态性能更好的电力推进方式已经成为了动力定位船舶的优先选择。对于电力推进船舶来说,推进器是其最大的负载,以起重船为研究对象,除了推进器以外,船上还有起重机和绞锚车等大功率负载。当船上其他大功率负载突然启动或者工作在风浪较大的环境时,会造成整个船舶电网功率波动较大,影响整个船舶电网的稳定性。文章提出自适应组合推力偏置结合功率管理分配方法,当船舶电网功率波动较大时,释放偏置的推力,降低整个船舶电网的功率波动,有助于增强电网的稳定性。     

船舶动力定位设备安装误差的校正测量

为了能适应中国海洋石油和天然气开发工程发展的需求,打造中国海油深水船队,更高的船舶定位精度对海洋石油深水工程船搭载的动力定位设备的安装和调试提出了更高的要求。本文通过海洋石油286深水工程船的实例,探讨利用高精度的三维测量方法确定动力定位系统传感器设备的空间位置,并校准设备安装定位所带来的误差,使之成为保障船用设备技术使用要求和船舶自身定位的重要手段。     

3200t风电安装船的机电系统设计

简述了3 200 t风电安装船的总体布置及主要功能,针对柴油机驱动的全回转舵桨的动力推进装置、自动化的电站系统、风电机组DP1(动力定位)安装定位系统、风电机组的浮式运输系统和船舶座底配套高压冲洗水系统方案进行介绍与分析,从而描绘出该船在机电系统设计方面的特点与亮点。     

船舶动力定位系统控制器的设计

提出了完整的基于船舶运动数学模型的动力定位系统，并且提供了定点控制和跟踪控制两种控制方法，在跟踪控制中引入船舶运动的参考轨迹模型。应用基于卡尔曼滤波的状态观测器得到控制所需的船舶低频信号，控制器的设计采用了考虑积分作用环节的改进LQG算法，同时引入前馈以补偿风力作用以及参考轨迹模型带来的影响。最后控制器的性能通过系统的仿真得到验证。     

动力定位风电安装船冷却水系统设计

动力定位等级分别为DP-1和DP-2的风电安装船。其冷却水系统设计有较大差别。文章介绍1200t自升自航式风电安装船的冷却水系统用户,分析不同工况下各冷却水系统用户的运行情况;为满足各工况下各用户对冷却水的需求,对该船型动力定位等级为DP-1和DP-2时的冷却水系统分别进行设计计算。     

海上作业多用途工作船自动控制系统(一)——动力定位系统的控制与冗余技术

海上作业多用途工作船是为适应海洋石油开发而出现的一种特殊类型船,其中动力定位系统是最重要的控制装置。由于船舶在海上受各种无规律运动的海浪、风、水流等影响,定位控制难度很大。本文介绍动力定位控制系统的原理和优化控制的方法,并介绍冗余技术在动力定位系统中的应用。     

“海洋石油201”的压载控制和液位遥测系统介绍

介绍深水铺管起重船"海洋石油201"的压载控制和液位遥测系统的构成、功能及特点,分析如何实现本系统与本船动力定位系统DP3的协调性。     

FMEA和FCE方法在动力定位控制系统中的应用

针对传统的FMEA(故障模式与影响分析)过于定性化、主观化以及不能进行量化分析的问题,本文提出了一种量化FMEA风险等级数的评定方法,并通过层次分析法(AHP)和模糊综合评判法(FCE)的理论分析,构建了动力定位控制系统的综合评判模型,将FMEA的结果进行了量化分析,从而能更好地预防故障的发生。以Arrow号近海支援船DP2动力定位(DP)控制系统为例,选择操作站操作面板为研究对象,对该系统的各个组成部分及其模块进行了故障模式与影响分析并做出评判,列出了可能发生的故障模式,确定了故障等级并提出了建议措施,其分析结果证明FMEA和模糊综合评判法是有效的。通过对动力定位控制系统进行故障模式与影响分析(FMEA),可以对动力定位控制系统和设备进行改进、维护和完善,以提高其可靠性,延长设备的使用寿命,提高动力定位船舶的安全水平。     

未知时变扰动和输入饱和下的智能船舶鲁棒非线性控制

复杂海况下环境多变并且船舶具有多耦合、强非线性的特点，针对智能船舶定位控制问题，考虑在未知时变扰动和输入饱和约束之下船舶的定位控制问题，结合非线性扰动观测器提出一种带辅助动态系统的鲁棒非线性控制算法。通过Lyapunov理论证明了所提出的非线性扰动观测器与控制器结合后闭环系统的稳定性和信号的一致最终有界性。利用非线性扰动观测器对环境中存在的海浪扰动进行有效的估计处理。最后，通过仿真验证了所提出的控制算法不仅能保证船舶期望的位置和艏向，而且提高了控制速度，具有较好的控制性能。     

潜器母船动力定位自动控制系统

该文介绍了我国第一搜遥控潜器（ROV）母船动力定位自动控制系统组成、工作方式、性能及动力定位试验结果。该系统根据ROV的作业要求实现工作母船定向航行、动力定位及自动跟踪ROV，可直观、形象地显示工作母船和ROV运动信息、人机界面友好。