半潛式鉆井平臺推力分配優(yōu)化算法研究.pdf

1、隨著石油開采事業(yè)向更深海域的進軍,傳統(tǒng)的錨泊定位系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足深海鉆井平臺正常作業(yè)的要求。動力定位系統(tǒng)具有不受海水深度影響、定位準確快速、操作方便等優(yōu)點,其定位技術成為近年來深海石油開采的關鍵技術之一。推力分配作為動力定位系統(tǒng)的一個重要部分,需要滿足推進器產(chǎn)生推力總值能夠抵消外界環(huán)境干擾力的基本要求,并且使系統(tǒng)功耗最小。
　　 本文以配有8個全回轉推進器的“海洋石油981”為對象,基于模擬退火粒子群混合優(yōu)化算法,對動力定位系統(tǒng)

2、推力分配智能優(yōu)化技術進行研究。本文的主要工作有以下幾個方面:
　　 1、在深入分析平臺運動特性的基礎上建立了半潛式鉆井平臺動力定位系統(tǒng)的數(shù)學模型,給出了風、浪、流等環(huán)境干擾力的計算方法,然后對模型進行了仿真驗證。仿真結果表明所建立數(shù)學模型的正確性。
　　 2、在深入分析推力分配系統(tǒng)工作原理的基礎上,針對半潛式鉆井平臺推力執(zhí)行機構特點和推進器布局情況,建立推力分配的數(shù)學模型。
　　 3、針對粒子群優(yōu)化算法易陷入局部

3、最優(yōu)的問題,結合模擬退火算法,設計模擬退火粒子群混合優(yōu)化算法,并采用基準測試函數(shù)對該算法進行了測試。結果表明混合優(yōu)化算法的有效性。
　　 4、針對推力優(yōu)化分配問題,提出基于動態(tài)優(yōu)化區(qū)域的模擬退火粒子群混合優(yōu)化算法。通過引入懲罰因子自適應權值,重新修訂目標函數(shù),提高推進器產(chǎn)生推力跟蹤控制指令的動態(tài)性能。
　　 5、基于Matlab/Simulink仿真環(huán)境,搭建了半潛式鉆井平臺動力定位系統(tǒng)推力分配仿真模型,并針對不同海況進