动力定位的推力分配优化策略

动力定位系统主要由测量系统、控制系统和推进器组成,为了提高船舶和海上移动作业平台的动力定位精度,保障深海作业的正常进行,本文针对舰船的动力定位系统推力分配策略进行研究,通过建立动力定位系统的函数模型,结合模糊算法构建了动力定位系统的推力分配策略,取得了良好的控制效果。     

船舶动力定位系统的使用

随着计算机的应用领域不断扩大,船舶动力定位系统,被逐渐广泛地应用在一些工程船和海洋调查船上。这些船舶在作业中对于保持船位的要求特别高。最近几年,在一些新造的港作船和大吨位的客滚船上也装有动力定位系统。本文以“大洋一号”为例介绍动力定位系统的使用。“大洋一号”远洋科学考察船于2002年进行现代化增改装时,增加了一套动力定位系统,自2003年开始,一直应用在海洋调查作业中。1“大洋一号”船动力定位系统简介动力定位系统由测量系统、控制系统和推进装置组成。控制系统接受测量系统发出的位置信息和环境力信息,通过计算机自动控…     

浅谈平台供应船DP模式靠泊海上设施

近年来,伴随动力定位系统在不同类型船上的广泛运用,因系统误操作或参数设置不适合当时作业环境造成的险情或安全事故频发。为更好地操作船舶动力定位设备,实现平台支持船的安全靠泊,本文结合动力定位船舶实际操作为例,归纳、总结、提炼了平台供应船的操纵性能、靠离海上设施的操作和如何更好地利用动力定位系统完成靠泊海上设施的做法和经验。     

动力定位系统在海洋综合科考船定点作业中的应用

动力定位系统具有自动定位模式、自动艏向模式、自动航迹模式、目标跟踪模式、Joystick联合操纵模式等功能,可有效降低外部风、浪等环境因素对科考船调查作业的影响,提高调查作业的工作效率、原位精度,保障调查作业安全,对科考船调查作业具有极其重要的支撑作用。本文在介绍动力定位系统的系统组成和工作原理的基础上,针对"向阳红01"号新一代综合科考船动力定位的定点空位功能,结合船载调查设备,以海洋定点温盐观测(CTD)为例,详细分析动力定位系统在科考船定点作业中的应用,证明该系统能够有力保障定点作业的安全性,有力提高作业精度和效率,为科考船调查作业提供指导。     

海缆船定位系统设计

随着风力发电技术日趋成熟,我国沿海风电场的装机容量和规模也越来越大。近年来,作为风电场建设配套作业的海缆船越来越受到业界关注。为了满足海缆埋设和维修接续作业的需要,现代海缆船普遍都配置了定位系统。本文以某5 000 t海缆船为例,通过对高流速海况条件下的环境力计算分析,以及沿设定路由布缆和定点维修接续作业的特殊要求,介绍了该船配置的8点锚泊定位系统、动力定位DP-1系统,以及牵引绞车系统的设计。通过计算在不同海况条件下的几种定位系统的定位能力,了解海缆船的定位系统应根据不同作业需求以及海况条件,综合考虑造价预算、工程周期等,选择合理可行的形式。与常规远洋海缆船不同,通过采用横向布缆作业形式,可以有效降低定位系统配置。甲板上配置的柴油机直接驱动悬挂式全回转舵桨的动力定位方案,为海洋工程作业船增加动力定位系统的改造提供新的解决方案。     

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。     

船舶动力定位系统及其控制技术

为使船舶或作业平台在海上航行或作业时更好地保持航迹或稳定在某一工作水域范围内,对船舶的定位精度提出更高的要求。阐述船舶动力定位系统的定义、组成、工作原理、研究状况及其数学模型等,指出控制技术的快速发展和智能化,使其在动力定位系统中的应用越来越广泛;分析几种不同时期基于不同控制技术的船舶动力定位控制器的原理,阐述船舶动力定位系统未来的发展趋势,从而对今后的研究起到一定的参考作用。     

浅谈特种海工作业船动力定位系统设计

介绍了特种海工作业船动力定位系统的设计思路。依托某型深水海工作业船的研究、设计与建造,从船型设计入手,通过了解该船的作业区域、功能要求等,优化船舶设计,并从动力定位能力、测量与控制系统、电站系统、动力辅助系统等四个方面进行了设计优化。同时还介绍了所采用的动力定位系统设计方法的理论依据、具体系统配置和优化效果等。     

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T-S模糊理论的船舶动力定位系统控制器设计

传统船舶和远洋作业平台采用锚泊的定位方式,这种定位方式的稳定性和精度都比较差,难以进行远洋和深海的精确作业。船舶的动力定位技术是利用船舶的推进器和船舶动力控制器等设备,产生具有一定方向和大小的推进作用力和力矩,抵消来自海风、海浪等干扰因素的作用力和力矩,使船舶能够稳定的定位于需要的位置。本文的主要对象是船舶动力定位系统的控制器,系统介绍了T-S模糊控制理论,并基于该控制理论对船舶动力定位系统的控制器进行了优化设计。     

船舶动力定位关键技术研究综述

船舶动力定位系统能够有效解决海洋环境复杂多变导致船舶难以安全进行海上定点作业的问题,使海上定位操作船舶具有不受水深限制、快速投入或撤离作业点的优势,提高船舶的机动性和精确性。本文首先介绍船舶动力定位系统的结构组成和工作原理;而后总结归纳国内外关于船舶动力定位系统所涉及的几个关键技术研究现状,包括控制系统控制器设计、推力系统推力分配算法、测量系统滤波与数据融合技术;最后,讨论船舶动力定位几个关键技术的发展趋势。     

深水半潜式钻井平台DP3动力定位能力分析

以一座深水半潜钻井平台为对象,研究其动力定位系统的定位能力。依据API规范对动力定位能力的分析方法和要求,对半潜平台动力定位系统进行环境载荷的计算与分析,建立了动力定位系统的分析模型,编制了动力定位能力计算程序,针对平台推力系统的完整模式和各种失效模式,计算并绘制了平台在作业工况和待机工况下动力定位能力曲线和静态功率消耗曲线。计算结果表明,该平台的动力定位系统能够满足DP-3级别要求,能保证半潜钻井平台在设计海况下正常作业。     

动力定位设备舱室的空调配置

本文探索动力定位系统相关的舱室内,设有变频器、配电板等电气设备,舱室的环境温度不能超过45℃,通常舱室内设有空调装置,将温度控制在25℃左右,大洋勘探船的动力定位系统一般采用DP2或DP3系统,需满足设备有冗余或设备有冗余（允许一舱失火或进水）的要求,以保障动力定位系统的正常运行。 通过权衡DP要求,设备温度需求,得出不同形式空调选型优化方案。     

基于能耗最优化的动力定位推力分配逻辑算法研究

文章为动力定位系统执行器的设计提供了两种推力分配最优化的求解方法,旨在寻求一种理想的推力器输出,包括推力与方位角,以维持动力定位系统能力。通过求解非线性约束最优化问题,得出时效性、稳定性与可控制性强的推力分配模块。文中采用一个或若干个合适的结构矩阵来描述推力器的位置及其性能,采用不同的边界条件对系统要求进行描述,如降低推力损失等。基于一个简单的算例,分别采用遗传算法和序列二次方法进行求解,改变约束条件并分析程序运行结果,对比信号输出及其能耗情况,论证两种算法的可行性与稳定性。文中还对比了五种不同的情况,包括约束条件以及算法的变化,以满足不同的应用需求。     

大型航标工作船设动力定位系统的必要性

笔者结合工作实践对动力定位系统的性能、国外同类船设动力定位系统的情况进行了认真的研究．从未来30年社会发展、技术进步和提高船舶装备水平、作业能力的角度来看,在新一代大型航标船上安装动力定位系统是适宜的．     

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。     

实时动态测量系统（RTK）在海岸工程中的应用

实时动态测量系统（RTK）是全球定位系统（GPS）测时技术与数据传输技术相结合而构建的组合系统。RTK技术是以载波相位观测量为根据的实施差分GPS测量技术。它是GPS测量技术发展中的一个新的突破。文中就以浙江省舟山市钓浪围垦工程项目为例,叙述RTK GPS系统在海岸工程中的应用。     

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。     

动力定位系统的最新技术进展分析

随着深海技术的不断发展和推进,动力定位系统的应用越来越广泛,已成为船舶自动化技术中的一个热点问题。从动力定位系统的3个组成部分——位置测量系统、控制系统和推力系统分析了动力定位系统的现状和相关技术的最新进展。     

护舷靠垫影响下的动力定位浮托安装进船工况研究

动力定位是一种依靠自带动力系统提供定位能力的系统,相对锚泊定位系统更适用于深水作业,动力定位系统正在得到更多的关注和研究。动力定位浮托安装进船过程中,护舷靠垫对安装船的影响很明显。考虑护舷靠垫对船舶的影响,本文对动力定位浮托安装进船过程进行数值模拟,得到了不同角度下的船舶运动轨迹、护舷靠垫力等数据,同时,将结果与动力定位浮托安装模型试验结果进行对比。研究方法和结果可作为动力定位浮托安装系统设计和作业的参考。