[发明专利]一种参数识别方法及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种参数识别方法，用于船舶动力定位控制系统滤波器，其特征在于，所述参数识别方法包括：

S101：待船舶处于预设状态后，接收初始时刻测量系统所测量的与待识别参数相对应的位置参数的初始值、速度参数的初始值和推进系统提供至所述船舶的第一推力的初始值，并将所述船舶的滤波器设定为初始状态，设置初始滤波参数；

S102：调节动力定位控制系统的操作手柄以使所述船舶处于在第一状态；

S103：接收当前时刻测量系统所测量的与所述待识别参数相对应的所述位置参数的当前值和所述第一推力的当前值；

S104：根据接收到的所述位置参数的初始值和当前值、所述速度参数的初始值以及所述第一推力的初始值和当前值，构建与所述待识别参数相对应的运动模型，根据所述运动模型和所述初始滤波参数计算当前时刻的观测后的第一状态向量以及所述观测后的第一状态向量相对应的观测后的第一协方差；

S105：判断所述观测后的第一协方差是否满足稳定条件；

若满足，则根据所述观测后的第一状态向量获取所述待识别参数；

否则，返回执行S103；

其中，所述初始滤波参数包括初始第一状态向量以及所述初始第一状态向量相对应的初始第一协方差；步骤S104包括：

确定所述测量系统当前测量与上一次测量的间隔时间；

根据所述位置参数的初始值和当前值、所述速度参数的初始值以及所述第一推力的初始值和当前值，构建与所述待识别参数相对应的一维运动矩阵方程；

基于所述初始第一状态向量，对所述一维运动矩阵方程进行积分求解以获得当前时刻的第一状态向量；

根据所述一维运动矩阵方程计算一步转移矩阵，并基于所述一步转移矩阵和所述初始第一协方差计算获得所述当前时刻的第一状态向量相对应的第一协方差；

对当前时刻的第一状态向量及其所对应的第一协方差进行观测，以获得当前时刻的观测后的第一状态向量及观测后的第一协方差；

所述一维运动矩阵方程为：

其中，s为与所述待识别参数相对应的位置参数，u为与所述待识别参数相对应的速度参数，X为所述待识别参数，τ_thru为推进系统提供至所述船舶的与所述待识别参数相对应的第一推力，m为惯量参数，C为粘性水动力参数，W_u为动力学方程的不确定性干扰，W_X为待识别参数的不确定性干扰。

2.如权利要求1所述的参数识别方法，其特征在于，步骤S105包括：

判断当前时刻的观测后的第一协方差是否满足稳定条件；

若满足，则根据当前时刻的观测后的第一状态向量获取所述待识别参数；

否则，将所述初始第一状态向量更新为当前时刻的观测后的第一状态向量，将所述初始第一协方差更新为当前时刻的观测后的第一协方差，并返回执行S103。

3.如权利要求1所述的参数识别方法，其特征在于，所述待识别参数包括待识别惯量参数和待识别粘性水动力参数；

当所述待识别参数为所述待识别惯量参数时，步骤S102包括：

控制所述操作手柄连续交替操作以使与所述待识别惯量参数相对应的速度参数与其相对应的洋流速度的差值在正值与负值之间交替变化；

当所述待识别参数为所述待识别粘性水动力参数时，步骤S102包括：

调节所述操作手柄以使所述船舶的推进系统在相应方向维持一定推力。

4.如权利要求3所述的参数识别方法，其特征在于，

当所述待识别惯量参数为船舶质量与横向或纵向附加质量之和，和/或，所述待识别粘性水动力参数为横向或纵向二次阻尼系数时，步骤S101中的所述预设状态为所述动力定位控制系统的操作手柄在零位保持第一预设时间；在步骤S101之前，所述参数识别方法还包括：

设置所述船舶的操作模式为艏向自动，并将所述动力定位控制系统的操作手柄调整至零位以使所述船舶的推进系统在保持艏向的同时其横向和纵向所产生的推力为零，并使所述操作手柄在零位保持所述第一预设时间；

当所述待识别惯量参数为船舶绕垂直方向的惯性矩与附加惯性矩之和，和/或，所述待识别粘性水动力参数为转艏二次阻尼系数时，步骤S101中的所述预设状态为所述船舶自由漂浮第二预设时间。