[发明专利]一种用于船舶动力定位系统的改进推力分配方法

摘要

本发明公开了一种用于船舶动力定位系统的改进推力分配方法，属于船舶动力定位控制技术领域。其基本是思路是，为了避免推力饱和，首先对三自由度的期望推力进行归一化处理，然后根据推进系统能力进行放大处理；接着用直接分配法进行第一次分配，直接分配后，计算全回转推进器的回转角并判断其是否进入了回转禁止域，若进入则用与回转角禁止域相邻的边界值代替，若没有则保留原值；最后更新推进器位置矩阵，用伪逆算法进行二次推力分配。本发明能较好的解决了推力饱和以及回转角禁止域约束的问题，同时还具有良好的实时性和稳定性，能够提高动力定位系统的定位能力。本发明从实时性的角度出发，并全面的考虑了推进器的禁止角和推力饱和约束等问题。

主权项

1.一种用于船舶动力定位系统的改进推力分配方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：对控制器输出的期望推力指令进行归一化处理：将水平面内的三个期望控制电压进行归一化处理，再根据船舶实际配备推进系统的推力能力确定归一化后的放大倍数和权重系数；第二步：利用直接分配方法进行第一次分配：根据归一化放大后的期望推力指令，直接计算出每个推进器的横向和纵向推力分量，直接分配分配后合力与分配前相同；第三步：全回转推进器方位角的计算：直接分配后，根据全回转推进器的横向和纵向推力分量，计算推进器的回转方位角，然后判断回转角是否进入回转角禁止域范围，若进入，则修正推进器的方位角；第四步：更新推进器的位置矩阵，用伪逆算法进行二次分配：根据第三步中修正的推进器方位角，来更新推进器位置矩阵中的角度变量，然后建立二次优化目标函数，用伪逆算法求解出推进器最优推力大小。