[发明专利]一种动力定位船推力辨识方法

说明书

技术领域

本发明属于动力定位技术领域，特别是涉及一种动力定位船推力辨识方法。

背景技术

目前，对于大型耙吸挖泥船、起重铺管船、布缆船、三用工作船等工程船来说，动力定位系统已成为其作业时必不可少的支持系统，该系统通过方位参考体系和传感器能不间断地检测出船舶或平台的实际位置与目标位置之间的偏差，再根据外界的风、浪、流等扰动力的影响，计算出使船舶或平台恢复到目标位置所需推力的方位和大小，并对船舶或平台上各推进器进行推力分配，使各推进器产生相应的推力，从而使船舶或平台保持在设定的位置或轨迹上。动力定位船的推进器一般由主推进器、舵、侧推组成，如何精确的得到推进器推力是动力定位系统的关键。推进器推力传统的方法是通过模型试验或理论计算的方法获得，由于模型试验的困难性和误差与真实值有一定的差别，通过理论计算得到的结果又与实际情况有差别，特别是针对襟翼舵的理论计算缺少有效的方法，导致船舶动力定位的控制不够精确，所以需要有效的方法对动力定位船推力进行辨识。

现有的船舶动力定位推进器推力辨识方法，如中国专利公开号CN102455708A描述了船舶动力定位的船舶模型在线辨识和控制系统和方法，该船舶模型辨识基于动力学效应，在线辨识器在船舶定位过程中，不断通过无味卡尔曼滤波器计算船舶模型的各个船舶参数。但是该船舶模型需要在线辨识34个参数，存在计算繁复且实时性不强，并且没有对襟翼舵的升力和阻力进行辨识等技术问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种动力定位船推力辨识方法。

本发明的目的是提供一种采用分批辨识的方法，简化辨识的参数，提高参数辨识的精确度，为船舶动力定位提供高效、精确的控制等特点的动力定位船推力辨识方法。

本发明解耦船舶的纵荡、横荡和艏摇运动，采用扩展卡尔曼滤波方法对动力定位船推进器推力进行辨识，本发明的是这样实现的：

可调螺距螺旋桨的推力模型为：

T=K|p-p₀|(p-p₀)，

K=diag{K₁ K₂ K₃}

其中：T为可调螺距螺旋桨的推力，p为可调螺距螺旋桨的螺距百分比，p₀为可调螺距螺旋桨的零螺距、此时推力为零，K₁、K₂为主推进器推力系数，K₃为侧推的推力系数；

舵的升力和阻力模型为：

L=K|p-p0|(p-p0)(kLδ|δ|δ),p≥0,0,p<0,]]>