[发明专利]一种动力定位推力系统智能推力分配方法

权利要求书

1.一种动力定位推力系统智能推力分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)推力系统配置参数输入；

(2)数据准备与存储；

(3)系统对准与优化建模；

(4)优化问题求解；

(5)推力分配决策输出。

2.根据权利要求1所述的智能推力分配方法，其特征在于，所述的推力系统配置参数输入具体为：

11)输入推力系统中推力设备的个数p；

12)对p个推力设备通过窗口方式进行参数设置，参数设置具体包括：

①是否可变方向；

②设备安装位置，即船体坐标系下的坐标值，存储为变量l_k，x，l_k，y；

③产生推力的上限值，存储为变量T_kmax；

④安装角度，即船体坐标系下的角度值，对于①中参数为“否”的推力设备，需要输入推力设备产生正推力方向的推力角度值α_k；对于①中参数为“是”的推力设备，需要输入推力设备产生正推力方向的角度范围，存储为变量α_kmin和α_kmax；

⑤选择推力设备灵敏程度，包括高档、中档、低档和自定义，存储为变量ε_k；

⑥优化参数选择，包括默认和自定义，存储为变量H_k，M_k，Q_k。

3.根据权利要求2所述的智能推力分配方法，其特征在于，所述的数据准备与存储具体为：

21)自行根据参数将①中参数为“是”的推力设备进行编号为1，2，…，p_r，将①中参数为“否”的推力设备进行编号为p_r+1，…，p，同时将各推力设备变量与编号对应；

22)计算并存储推力系数矩阵B：B=[B_r，B_f]

其中：

Br=10...1001...01-l1,yl1,x...-lpr,ylpr,xBf=cosαpr+1...cosαpsinαpr+1...sinαplpr+1...lp]]>

其中，

23)计算并存储4k组变量，m_ki，n_ki，其中k＝1，2，…，p_r，i=1，2，3，4：

D_k={α|α_kmin≤α≤α_kmax}，k＝1，2，…，p_r，

Ft={α|(i-1)π2≤α≤π2i},i=1,2,3,4,]]>

D_ki=D_k∩F_i，

m_ki=inf{tanα|α∈D_ki}，n_ki=sup{tanα|α∈D_ki}；

24)计算并存储组二次规划变量，每组编号为t，其中将t进行4进制转换：

t=(d_prd_pr-1…d₁)₄

将4进制的第(j-1)位存储为d_j，其中j=1，2，…，p_r；

第t组需计算和存储的约束变量为：

其中：

A_t=[A₁，A_2，t，A_3，t]^T，B_t=[b₁，0]^T，C_t=[0，C₃]^T

A₁=[E，-E]^T，b₁=[b₁₁，b₁₂]^T

b11=[22T1,...,22Tpr,T(pr+1)max,...,Tpmax]T,b12=-b11;]]>

A2,t=A2,t,1...A2,t,prA3,t=A3,t,1...A3,t,prC3=C3,1...C3,pr]]>

A2temp=(mkie2k-1-e2k)T(-nkie2k-1+e2k)TA2,t,k=A2temp,dk=0,3-A2temp,dk=1,2C3,k=-e2kTe2kT]]>

A3temp1=(-ϵke2k-1-e2k)T(-ϵke2k-1+e2k)TA3temp2=(ϵke2k-1-e2k)T(ϵke2k-1+e2k)TA3,t,k=A3temp1,dk=0,3A3temp2,dk=1,2]]>

其中e_j表示单位矩阵E的第j列，其中A_t、B_t、C_t为计算过程的中间变量；

25)计算并存储优化参数

若优化参数选项为“默认”，则选择默认的H_default，M_default，Q_default数值赋值给H_k，M_k，Q_k；若优化参数选项为“自定义”，则按照推力设备的输入信息记录H_k，M_k，Q_k。

然后存储如下的优化参数矩阵：

H=diag[H1,H1,...,Hpr,Hpr,Hpr+1,Hpr+2,...,Hp]]]>

M=diag[M1,M1,...,Mpr,Mpr,Mpr+1,Mpr+2,...,Mp]]]>

Q=diag[Q1,Q1,...,Qpr,Qpr,Qpr+1,Qpr+2,...,Qp]]]>

。