[发明专利]基于动力定位能力综合标准的推力器局部最优配置方法

摘要

本发明公开了一种基于动力定位能力综合标准的推力器局部最优配置方法，包括步骤计算该海洋结构物的艏向在工作艏向区间[ψstart，ψend]内的概率密度分布函数P(ψ)；根据动力定位能力综合分析判断标准定制判断方案；确定动力定位能力的稳定性在整体动力定位能力中所占的比重因子λ；将海洋结构物推力器的位置离散化，针对逐个推力器的位置进行优化，找到某个推力器的最优位置后，用该最优位置更新原来位置，再对下一个推力器进行优化，以此类推，直到所有推力器的更新位置与原有位置一致时停止。本发明充分考虑特定海洋结构物在特定工作海域的工作情况，获得更符合现实的最优推力器配置，节省大量的计算资源，在工程应用意义上显得尤为重要。

主权项

一种基于动力定位能力综合标准的推力器局部最优配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1，利用测量设备获取海洋结构物在工作海域定制的起始艏向角ψstart和终止艏向角ψend；计算该海洋结构物的艏向在工作艏向区间[ψstart，ψend]内的概率密度分布函数P(ψ)，公式如下：P(ψi)=C(ψi)Σi=1NC(ψi).]]>其中，C(ψi)表示海洋结构物的艏向角为ψi时的次数，P(ψi)表示海洋结构物的艏向角为ψi的概率；如果无法得到海洋结构物艏向的统计结果，则假设其艏向在工作艏向区间中出现的概率相同，即C(ψi)＝Constant，则P(ψ)表示为：P(ψ)=1||ψend-ψstart||.]]>步骤2，根据动力定位能力综合分析判断标准定制判断方案，公式如下：Capcri=μ×e-λσμ,]]>μ=∫ψstartψendP(ψ)Vw(ψ)dψ,]]>σ=LψstartψendP(ψ)(μ-Vw(ψ))2dψ.]]>其中，ψstart，ψend分别是根据海洋结构物在当前海域工作的起始艏向角和终止艏向角，P(ψ)是海洋结构物的艏向在工作艏向区间[ψstart，ψend]中的概率密度分布函数，Vω(ψ)是由动力定位能力分析得到的在艏向角为ψ时海洋结构物所能抵抗的最大风速，Vω(ψ)由动力定位能力分析软件计算得到，μ为考虑到工作艏向区间[ψstart，ψend]和艏向概率密度分布函数P(ψ)后的Vω(ψ)的期望值，σ为考虑到工作艏向区间[ψstart，ψend]和艏向概率密度分布函数P(ψ)后的Vω(ψ)的标准差，μ表示海洋结构物的整体平均动力定位能力，表示海洋结构物动力定位能力的稳定性，λ表示动力定位能力的稳定性在整体动力定位能力中所占的比重因子；步骤3，确定动力定位能力的稳定性在整体动力定位能力中所占的比重因子λ：该海洋结构物在工作时对动力定位能力的稳定性要求越高，λ的值则取得越大；步骤4，推力器位置域的离散化：沿海洋结构物纵向的推力器位置域由表示，其中，和分别是第i个推力器的位置界限，计算第i个推力器的位置数量，公式如下：其中，位置域基于一个区间允许误差∈进行离散化，使每个离散化后的位置差小于或等于区间允许误差∈、表示向上取整；计算第i个推力器离散化的位置，公式如下：xij=xiL+(j-1)·xiH-xiLni]]>其中，j＝1，2，...，ni；步骤5，通过局部最优的方法进行推力器配置方案的最优化：针对某个推力器的位置进行优化，即通过步骤3中的综合标准计算该推力器所有离散位置对应的综合定位能力，得到该推力器的最优位置后，用该最优位置更新原来位置，再对下一个推力器进行优化，以此类推，直到所有推力器的更新位置与原有位置一致时停止。