[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

摘要

本发明是一种船舶及石油平台动力定位系统的推力分配方法。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。本发明实现了船舶及石油平台动力定位推力分配的快速性，稳定性，高效性，是一种方便实用的船舶及石油平台动力定位系统的推力分配方法。

主权项

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；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+πFu<0arctanFvFuFu>0,Fv>0arctanFvFu+2πFu>0,Fv<0---(1.1)]]>定义τ＝[Fu,Fv,Nz]T，Fu,Fv,Nz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°；Fu,Fv,Nz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；Δαmax为推进器偏差角最大值；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di,j＞2(Di+Dj)，引入推进器偏差角Δαi,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，Di、Dj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,j,i≠j---(1.4)]]>其中αi、αj分别为第i、第j个推进器的推进角；推进器偏差角Δαi,j满足：Δαi,j>arcsinDi+Dj2di,j---(1.5).]]>