冗余動力定位系統(tǒng)同步表決技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類對海洋資源不斷的開發(fā)和利用，海洋裝備技術(shù)也取得了迅速的發(fā)展。為了解決某些海洋裝備如船舶、平臺等需要在特定位置進行作業(yè)或作業(yè)水深和精度的要求比較高等問題，一種稱之為動力定位的船舶控制技術(shù)應運而生。動力定位系統(tǒng)（Dynamic Positioning System）是一種依靠各種傳感器和推進器使船舶在海上保持一定位置的閉環(huán)控制系統(tǒng)。它廣泛應用于船舶的定點作業(yè)、海底管道鋪設(shè)、海上救助等海上工程領(lǐng)域。由于海上復雜多變的海洋環(huán)境對動力定位

2、系統(tǒng)的可靠性與安全提出巨大挑戰(zhàn)，人們開始對動力定位系統(tǒng)的冗余技術(shù)展開研究。本文深入研究了冗余動力定位系統(tǒng)的同步表決技術(shù)，并對其涉及的故障檢測與隔離、系統(tǒng)重組等技術(shù)也進行了研究。文中在設(shè)計了三冗余動力定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行了同步表決器的軟硬件設(shè)計與實現(xiàn)，并對其進行了功能性驗證。主要內(nèi)容如下：
　　首先，論文闡述了該課題的研究目的與意義，綜合分析了國內(nèi)外在冗余容錯方面做出的成果以及冗余容錯技術(shù)在動力定位系統(tǒng)上的應用前景。
　　

3、其次，介紹了冗余容錯中常用的技術(shù)，分析了硬件冗余容錯中的雙機冗余結(jié)構(gòu)和三機冗余結(jié)構(gòu)，并對其可靠性、優(yōu)缺點等進行了分析，進而根據(jù)分析結(jié)果確定了動力定位系統(tǒng)的三機冗余結(jié)構(gòu)，然后對三機冗余結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)如同步、表決、故障檢測與隔離、系統(tǒng)重組等進行了深入的研究。
　　然后，針對設(shè)計的三機冗余結(jié)構(gòu)，對冗余動力定位系統(tǒng)中的表決器進行了詳細設(shè)計，根據(jù)冗余動力定位系統(tǒng)的要求和同步表決器的功能設(shè)計了表決器的總體方案，并依此進行了表決器的硬件電路設(shè)