動力定位推力分配混合策略研究.pdf

1、人類已經(jīng)開始對更遠(yuǎn)更深的海洋進(jìn)行探索，隨之而來的是更惡劣的海洋環(huán)境，而對設(shè)備操縱條件及定位要求較高的海洋石油和天然氣工業(yè)、鉆巖鉆探、管道鋪設(shè)、潛水支持、海底勘探等相關(guān)領(lǐng)域，動力定位船舶或海洋平臺需要配備更多的推進(jìn)器，形成過驅(qū)動系統(tǒng)，以保證控制對象的安全性、可靠性。
　　為滿足動力定位控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，引入廣義逆算法解決動力定位推力分配問題，但傳統(tǒng)廣義逆法所得到的解并未考慮推進(jìn)器各項(xiàng)物理約束，故本文采用截?cái)嘀胤峙浞?、折半搜索法?/p>

2、及調(diào)整重分配法對廣義逆解存在的突變性進(jìn)行相關(guān)約束，討論了權(quán)值矩陣的設(shè)置技巧，并通過仿真驗(yàn)證了方法的有效性。
　　為能更加系統(tǒng)全面地顧及控制對象的各項(xiàng)指標(biāo)需求，并在求解過程中能很好地考慮各項(xiàng)約束，找到最優(yōu)分配結(jié)果，本文采用增廣拉格朗日算法求解具有一般約束的推力優(yōu)化分配問題，以克服廣義逆法的事后考慮約束與非最優(yōu)性的缺點(diǎn)。
　　由于快速轉(zhuǎn)向推進(jìn)器的轉(zhuǎn)角速率大于自身推力禁區(qū)角，將使得系統(tǒng)推力優(yōu)化分配模型具有非凸性質(zhì)，給最優(yōu)化求解帶來

3、困難。為了解決該問題，本文采用泰勒展開、外切近似和區(qū)域分割等方法解決動態(tài)推力分配優(yōu)化模型中的非凸問題，并通過仿真對比驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　為了滿足動力定位船舶與海洋平臺需要長期在不同工況、海況下工作的需求，本文制定了三種推力分配模式，并結(jié)合改進(jìn)的廣義逆法與增廣拉格朗日法各自的適用范圍，建立可以根據(jù)動力定位船舶或海洋平臺工作狀況、海況等為監(jiān)測指標(biāo)的自適應(yīng)切換控制器，構(gòu)建了推力優(yōu)化分配自適應(yīng)切換框架。該自適應(yīng)切換框架主要包括推力