动力定位概括1.动力定位系统原理船舶动力定位系统就是依照所要求的船舶定位或运动指令,依据丈量所得船舶的运动信息与环境信息,利用计算机进行复杂的及时计算,控制船舶主副推力装置产生必定推力与力矩,以实现预约的船舶姿态控制、定位控制或运动控制船舶在海上除了遇到自己推动器的推力之外,还遇到风力、波涛与海流的外界作使劲,进而产生6个自由度的运动,即纵荡、横荡、升沉、纵摇、横摇与艏遥动力定位系统利用地点丈量设施测出自己地点的变化,利用各种传感器测出船艏、纵横摇以及风力风向,再采纳现代控制理论,成立船舶与推力器的数学模型,并采纳多种控制方法,同多对船舶6个自由度运动风量以及风力风向的计算,对船舶各主副推力器的推力进行分派,进而控制船舶3个自由度的运动,即纵荡、横荡与艏摇2.动力定位系统构成动力定位系统往常包含两大多数:丈量控制部分和推力装置部分丈量控制部分丈量控制部分主要包含:1)丈量传感器:DGPS(或其余种类定位系统)-丈量船位电罗经-丈量艏向船舶垂直参照单元-丈量船舶的纵摇、横摇与升沉风向风速仪-丈量影响船舶动力的主要扰乱力即风力2)控制部分:操作台:其台面上部署有操控手柄、追踪球、输入键盘、各样操控按钮、指示灯与报警灯及显示屏,操控台内部部署有一台高性能计算机。
控制柜:其1/4内部部署有及时办理计算机、储存器、输入/输出接口、供电模块以及大批接线端子;动力定位系统与地点丈量设施、各样传感器以及主副推力器的电气联接均经过控制柜,系统供电也经由本柜便携式手操终端推力装置部分1)动力部分:船舶主机、发电机2)推力部分:主推动器、舵、协助推力装置(多用侧推器和全展转推动器)3.动力定位的等级与精度动力定位等级国际海事组织IMO依据动力定位系统的功能以及设施冗余度,将动力定位系统分为三个等级:1级、2级与3级中国船级社依据动力定位系统不一样的沉余度将动力定位等级DP1、DP2、DP3详细要求以下:1)1级动力定位系统DP-1:安装有动力定位系统的船舶,可在规定的环境条件下,自动保持船舶的地点和首向,同时还应设有独立的集中手动船位控制和自动艏向控制2)2级动力定位系统DP-2:安装有动力定位系统的船舶,在出现单个故障不包含一个舱室或几个舱室的损失)后,可在规定的环境条件下,在规定的作业范围内自动保持船舶的地点和艏向3)3级动力定位系统DP-3:安装有动力定位系统的船舶,在出现任一故障(包含因为失火或进水造成一个舱室的完整损失)后,可在规定的环境条件下,在规定的作业范围内自动保持船舶的地点和艏向。
动力定位等级精度2/4动力定位系统的精度,既与有关丈量系统(如DGPS)的设施的精度有关系,也与推动器系统有关信号传输的精度有关4.动力定位系统的部署要求依据中国船级社规定,动力定位系统部署以下表所示:5.动力定位控制动能分类1)手动移位2)自动定位系统能精准地按指令保持船位;也能够按操作人员的指令自动改变船舶的地点,船舶自动移位的速度能够有操控人员设定3)自动艏向4)自动循迹航行(高速与低速)系统能使船舶精准的按预约轨迹低速挪动、或按预约航线高速航行在低速航行模式下,船舶循迹精度,并且能够随意设定各航迹段的航向与船速,使船舶沿纵向、横向或斜向挪动,此模式的最高船速取决于船舶与协助推力装置的设计在高速循迹航行模式下,船舶艏向将由系统自动依据航线、船速与外界环境力而计算确立在航线转弯处,系统能够自动确立转弯半径与船速,也能够早先设定;在此模式下,侧向推动器往常不参加工作5)自动操舵驾驶6)自动追踪水下目标7)自动保持挪动速度8)随意中心自动展转9)其余功能3/46.动力定位控制理论分类以下分类大体依据其出现年月的次序1.PID控制以经典的PID控制为基础2.LQG控制Kalman滤波和最优控制相联合形成了线性二次高斯型LQG控制(LinearQuadraticGuass),目前是最常用的控制理论。
3.模型参照自适应控制(DMRAC控制)4.反步法(Backstepping)5.模糊控制(FuzzyLogicControl)6.神经网络(NeuralNetworkControl)7.动力定位厂家简述⑴.目前生界上较出名的生产动力定位产品的企业有KongsbergSimard,Alstom和 Nautronix三家;此中KongsbergSimard企业的产品优势占据目前国际船舶动力定位市场⑵.目前生界上生产动力定位产品的企业有:Kongsberg、Alstom、Nautronix、PRAXIS、NORR、NAVIS、CONVERTEAM、L3CommunicationCompany、AutoNav等。