集美大学轮机工程学院
 

海洋结构物动力定位系统研究平台
发布人:轮机工程学院      发布日期:2015-02-13      浏览次数:

一、平台简介

本科研平台是以模拟海洋结构物利用自身的动力抑制风、浪、流等外界扰动,尽可能地使其保持在海平面上的某一固定位置或者精确地跟踪某一预定轨迹,以完成各种作业功能为目的。目前,该平台由仿真器和传感器两大部分组成。仿真器部分由DP操作员站(主从各一台)、导师工作站、三维可视化显示设备、以太网交换机、视频分配器、报警打印机和多个船舶模型组成,传感器部分包括差分GPS、电罗经、风速风向仪等,平台亦包含DSP核心控制器。在后期完成动力定位驱动模拟系统中,主要包括侧推器模拟系统,吊舱式电力推进模拟系统,带舵电力推进模拟系统(包括各个系统的变频器、控制系统、模拟螺旋桨等)。整个科研平台各个部分之间相对独立,即可以单独进行系统各个环节控制优化以及故障诊断技术研究,也可以联合一起进行系统动态性能以及集成技术研究。

二、平台系统图

三、研究内容

1、动力定位系统的推力分配策略研究。针对复杂约束条件下实时准确推力分配的困难与问题,利用新颖的智能优化动力算法,对船舶动力定位混合智能推力分配理论进行基础科学研究,最终给出求解具有复杂约束条件的船舶动力定位推力分配的高性能混合算法。研究不同类型螺旋桨的负载特性,建立表征海洋结构物的运动性能参数以及状态,研究多个推力器之间以及推力器与结构物之间相互干扰的分析方法,建立减少推力损失的动力定位推力系统的优化推力模型。研究以推进效率和提高系统动态性能为优化目标的推力系统最优分配策略。2、动力定位系统的控制算法研究。 根据测量系统各种数据,经信号采集及处理系统,采用先进的非线性控制理论,研究动力定位系统的控制算法,实现动力定位系统运行可靠性的提高以及实时性能的改善。研究控制子系统的基于动态面的自适应鲁棒非线性控制策略;研究测量子系统的多传感器数据融合与数据滤波方法,最终完成船舶动力定位的基础研究。

3、动力定位系统的集成技术研究。开展基于C#.net的具有自主知识产权的动力定位数值仿真系统研发,结合开发的传感器数据接口,最终组建硬件在环的船舶动力定位半实物仿真平台。应用现场总线技术、网络技术、交流变频调速技术、数字信号处理或PLC技术,完成综合电力推进系统集成技术的开发。


 

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