[发明专利]一种船舶及石油平台动力定位系统的推力分配方法

权利要求书

1.一种船舶及石油平台动力定位系统的推力分配方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：推进器推进角的确定；

步骤二：求取结构矩阵；

步骤三：伪逆算法求推力分配；

步骤四：推力限幅确定。

2.根据权利要求1所述的船舶及石油平台动力定位系统的推力分配方法，其特征在于上述步骤一推进器推进角的确定方法如下:

1)计算全回转推进器的期望推进方向的方向角α

取船舶所受合力的方向角作为全回转推进器期望推进方向的方向角α，以下称推进器推进角，则全回转推进器推进角α为：

α=π2Fu=0,Fv>03π2Fu=0,Fv<0arctanFvFu+πFv<0arctanFvFuFu>0,Fv>0arctanFvFu+2πFu>0,Fv<0---(1.1)]]>

定义τ＝[F_u,F_v,N_z]^T，F_u,F_v,N_z分别为船舶在纵荡、横荡和艏摇三个方向上的所受合力(矩)，α以船头正前方为零度,顺时针增加，一周为360°；F_u,F_v,N_z的正方向分别为船头正前方，船体正右侧，顺时针方向；

2)全回转推进器推进角α的优化

本发明中的推进器推进角度的计算方法和伪逆算法，能实现对连续变化的给定信号的快速跟踪，如果期望推进器推进角α和当前时刻α'之差满足下式：

|α-α′|>110Δαmax---(1.2)]]>

取

αreal=α′±110·Δαmax---(1.3)]]>

代替α；

3)确定两个相邻的全回转推进器推进角

如果两个相邻的全回转推进器i和j不满足合理间距d_i,j>2(D_i+D_j)，引入推进器偏差角Δα_i,j，用于解决两个相近的全回转螺旋桨之间产生的推力干扰问题，D_i、D_j分别为第i、第j个推进器的直径，则推进器推进角满足：

αi=α-Δαi,jαj=α+Δαi,ji≠j---(1.4)]]>

其中α_i、α_j分别为第i、第j个推进器的推进角；推进器偏差角Δα_i,j满足：

Δαi,j>arcsinDi+Dj2di,j---(1.5).]]>