动力定位控制系统研究

回顾近年来船舶与海洋工程动力定位控制系统的研究成果,总结动力定位控制系统中的滤波技术及典型的控制策略,提出将控制系统分为主动式控制和被动式控制.     

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。     

基于多处理机的船舶动力定位控制系统

该文介绍了船舶动力定位控制的设计方法,研究了动力定位系统的分布式多处理机体系结构,提出了动力定位应用软件的层次化结构设计思想,基于多处理机的系统设计方案合理,并行度高,实时性好,可靠性高,可以很好的完成复杂船舶动力定位系统所要求的实时信息采集,数据处理,控制计算,推力分配,能源管理等任务,具有重要的工程实用价值。     

滑模控制船舶动力定位控制系统研究

为了提高动力定位船舶或作业平台在复杂海况条件下的定位精度,对动力定位船舶的控制器进行设计研究,通过建立简化的船舶三自由度数学模型,采用滑模变结构控制方法进行控制器的设计,并基于李雅普诺夫函数进行稳定性分析,通过软件进行仿真验证,仿真结果表明,在存在外界环境干扰的条件下,所设计的滑模控制器能够较好的保持系统的稳定性和鲁棒性,控制性能良好,对进一步研究动力定位船舶的控制系统有一定的参考意义。     

基于以太网的船舶动力定位控制系统设计

动力定位系统是现代深海船舶和海洋平台必不可少的支持系统,该文提出了一种基于以太网技术的船舶动力定位控制系统设计方案,并以"锋阳海工"号铺缆船为目标,进行了实船控制系统的研制工作,该控制系统经1:13的水池模型验证,获得了良好效果。     

船舶动力定位控制系统的非线性观测器设计

针对船舶动力定位系统高度耦合非线性的特点,设计了一种基于无迹卡尔曼滤波的改进算法。该算法利用统计线性化技术,将非线性映射直接作用于采样点,根据映射后的点集重建统计变量,并且对非线性函数的概率密度分布进行拟合。结合动力定位船舶系统,进行了无迹卡尔曼滤波器和卡尔曼滤波器的对比仿真实验,仿真结果表明论文设计的无迹卡尔曼滤波器有较高的计算精度和较强的适用性。     

集成控制系统在动力定位工程船中的应用

随着海洋能源开发逐渐向深海拓展,配备动力定位系统(DP,Dynamic Positioning)的海洋工程船舶成为目前海洋开发的主要载体,其具有设备种类多、自动化程度高等特点,因此需要配备高度集成的自动化控制系统使船舶安全高效地运行.Kongsberg公司的系列产品为船舶集成化控制提供了解决方案,在新一代动力定位工程船...     

基于云模型的舰船动力定位控制系统设计

船舶动力定位控制是保证船舶平稳运行的关键。本文首先研究了云模型理论,对云模型控制进行深入分析,在船舶动力定位系统数学模型和云模型的基础上,建立了动力定位云模型控制器,并且利用基于遗传算法的粒子群算法进行控制因子的优化,最后进行控制系统仿真,实验结果表明,本文算法能够对船舶动力定位起到很好的控制作用。     

神经网络在船舶动力定位模拟器控制系统中的应用

随着近海资源日渐枯竭,远洋自然资源的开发和利用技术成为了研究热点。远洋水域深度较大,船舶在采用传统的锚泊式定位时会发生走锚等问题,因此,必须采用动力定位技术。船舶动力定位系统由位置测量、控制器和推进器3部分组成,可以实现精准可靠的海上定位,对船舶和海上作业平台有重要意义。动力定位模拟器是船员进行动力系统操作培训的重要设备,本文结合神经网络算法和相应的数学模型,设计和开发了船舶动力定位模拟器的控制系统。     

基于模糊理论的船舶动力定位模拟器控制系统设计

随着陆地资源的枯竭,人们对远洋和深海资源的开发程度不断提高,海上舰船和作业平台的定位方式也成为重点研究内容。传统船舶采用锚泊式定位,定位稳定性和精度相对较差,船舶的动力定位方式借助自身推进器产生的动力抵消海浪等作用力,使船舶保持相对稳定。控制系统是船舶动力定位的关键,本文以船舶的动力定位模拟器为研究对象,采用模糊理论等先进控制算法对该控制系统进行了改进,从而提高了动力定位控制系统的控制精度与效率。     

DP-3级动力定位控制系统的不间断电源设计

不间断电源(uninterruptible power supply)是能为负载提供不间断电源和清洁电源的供电系统。根据船级社规范的要求,不间断电源对于动力定位系统是必不可少的。现以一艘实际深水钻井船为例,从动力定位系统(dynamic positioning system)的DP3级的角度阐述DP控制系统的不间断电源设计。本文首先介绍了常用的两种不间断电源的类型,再从动力定位系统的角度阐述了不间断电源的负载分配,最后再具体说明了不间断电源在设备布置时需要考虑的要点。     

基于非线性控制理论的船舶动力定位控制系统的数学模型

考虑到船舶的动态特性存在固有的强非线性以及非线性控制改善系统性能和鲁棒性的能力,将非线性控制理论应用到船舶动力定位控制系统的设计中,对某供应船的计算机模型进行仿真,仿真分析表明非线性控制系统是有效的.     

DP-3动力定位控制系统在钻井平台上的应用

以"海洋石油981"钻井平台项目为例,重点阐述在此项目中的DP-3动力定位控制系统、生产设计及其在DP控制网络上的应用。     

水声定位在平台动力定位中的发展和现状

浮动式及半潜式钻井平台是远海大深度油气开发的基础装备,而具备水声定位能力的动力定位系统又是该类平台的关键设备。在远海GPS精度较低,同时需要进行海底井口及水下作业机器人的定位。因此,深海作业的钻井平台上的动力定位系统普遍应用了水声定位技术。本文介绍了水声定位系统的基本分类,当前国际上应用于钻井平台的主要的水声定位产品,以及国内的水声定位技术水平,并提出了我国水声定位技术在钻井平台动力定位系统中未来几年的发展趋势。     

动力定位船舶的设计和建造

根据IMO关于动力定位船舶设计规范,介绍了此类船舶设计和建造过程中的关键环节和控制要点,包括FMEA分析.     

海上动力定位控制系统的最优滤波校正研究（英文）

This paper focuses on the problem of control law optimization for marine vessels working in a dynamical positioning(DP) regime. The approach proposed here is based on the use of a special unified multipurpose control law structure constructed on the basis of nonlinear asymptotic observers, that allows the decoupling of a synthesis into simpler particular optimization problems. The primary reason for the observers is to restore deficient information concerning the unmeasured velocities of the vessel. Using a number of separate items in addition to the observers, it is possible to achieve desirable dynamical features of the closed loop connection. The most important feature is the so-called dynamical corrector, and this paper is therefore devoted to solving its optimal synthesis in marine vessels controlled by DP systems under the action of sea wave disturbances. The problem involves the need for minimal intensity of the control action determined by high frequency sea wave components. A specialized approach for designing the dynamical corrector is proposed and the applicability and effectiveness of the approach are illustrated using a practical example of underwater DP system synthesis.     

不同风向和风速下动力定位船舶的动力响应分析

海上作业的海洋结构物须有良好的定位能力以方便各种工程的实施,为了实现高精度、不受水深影响的定位,越来越多的深海作业船舶倾向于安装动力定位系统。本文参考了某动力定位船舶的船型参数与船体响应幅值算子,利用OrcaFlex水动力软件模拟计算不同风向、风速下的动力定位船舶动态响应运动情况、推进器的反力和反力矩,实现了对动力定位船舶在不同风向下的动力学分析,得出不同风向和风速对船舶动力定位精度的影响,确定了船舶动力定位时的最佳风向并提出了若干工程建议,有助于船舶动力定位的优化设计及保证海上安全作业。     

定距桨电力推进在动力定位工况中的运行性能

分析了动力定位工况中螺旋桨的工作特性以及定距桨电力推进的调节特性。认为以满足螺旋桨额定推力为目的,推进电动机只需要低速输出额定转矩来实现,即输出功率较低。而动力定位性能预报中是以额定功率来推算的,但在实船测试纪录中却只需部分功率,这对功率节省具有重要意义。     

关于动力定位国际组织和标准综述

阐述了动力定位国际组织——国际海事承包商协会的组织情况,及其IMCA M103 Rev.1"动力定位船舶的设计和操作指南"文件的主要内容。     

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