DP推進系統(tǒng)水動力干擾及最優(yōu)推力分配算法研究.pdf

1、本論文主要圍繞動力定位推進系統(tǒng)水動力干擾以及最優(yōu)推力分配算法等相關(guān)方面展開研究，首先進行了動力定位推進系統(tǒng)的初步設(shè)計，為后續(xù)工作包括模型試驗以及數(shù)值研究奠定基礎(chǔ)，然后重點就動力定位推進系統(tǒng)中所涉及到的水動力干擾，如：槳-槳干擾、槳-船干擾展開模型試驗以及數(shù)值研究，旨在改善推進系統(tǒng)的水動力性能，提高推進系統(tǒng)的運行效率以及安全系數(shù)，為推進系統(tǒng)的設(shè)計安裝以及動力定位系統(tǒng)的設(shè)計安裝提供參考。研究表明，槳-船干擾所造成的推力損失可高達(dá)45%以上，

2、槳-槳干擾可高達(dá)70%。造成槳-船干擾的因素主要有科安達(dá)效應(yīng)、摩擦損失以及雙浮體的影響(半潛平臺)，槳-槳干擾的大小主要和推力器之間的有效距離以及相對方位角的有關(guān)。事實證明，可以通過合理的對推力器進行設(shè)計安裝，能有效的降低水動力干擾，如傾斜導(dǎo)管或整體傾斜推力器，同時有效增大推力器之間的距離，并在推力分配邏輯中設(shè)置禁止角約束等等方法。同時就動力定位控制系統(tǒng)中推力分配邏輯算法展開可行性研究，包括偽逆方法和序列二次規(guī)劃方法，分析其時效性以及穩(wěn)

3、定性問題，并對典型的約束條件進行算例分析，目的是提高動力定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性以及經(jīng)濟性等等性能。研究表明，偽逆方法能較快速有效的求解推力分配結(jié)果，但前提是推力器角度固定，或方位角已進行優(yōu)化。因此本文為半潛平臺的推力分配邏輯推出了一種較為簡單且可行的推力器方位角的確定方法，并能解決較為復(fù)雜的約束問題，對此本文通過幾個簡單的數(shù)值試驗分別進行論證。序列二次規(guī)劃方法求解迅速，能有效求解各種復(fù)雜的約束問題，但為了保證推力分配邏輯的可行性及穩(wěn)定