固定平台方位设计探讨

基于影响海洋石油固定平台方位设计的关键因素分析,分别对新建单个平台、新平台与已建平台栈桥连接及浮托法安装三种工况展开深入探讨,分析了主导环境因素、靠船方式及安装等因素对平台方位设计的影响,并给出了各工况下平台方位设计的推荐做法和设计建议。

海上固定平台方位选取原则简述

随着我国海上油气开发规模的增大,海上固定平台数量日益增多,油气生产及处理规模也日益加大,而平台方位决定着平台生活区、安全区与危险区域的位置划分,也影响着直升机安全起降、靠船及海底管缆走向,在海上固定平台设计中至关重要。本文简述了平台方位的选取原则,旨在海上固定平台方位的选取提供一定的参考依据。

南海海域平台方位和布置的研究

平台的方位和布置需要考虑多种因素,如作业安全需要(靠船作业、直升机起降等)、海上施工安全需要、平台设计的安全规定、及季风、台风、海浪、海流等环境因素。如果布置不好,将给生产带来不利,影响生产的效率,甚至引起事故发生(比如船舶碰撞平台、飞机起降失败等)。陆丰13-2油田开发调整项目是依托在生产的LF13-2井口平台新建一座8腿的钻采综合平台,新旧平台之间用栈桥进行连接。起初ODP方案中新旧平台成夹角布置,不利于生产期间船舶靠泊作业。经过深圳分公司与研究总院多次探讨,提出了多个平台布置方案。最终双方确定了一个较满意的平台布置方案,并报有限公司批准。该平台方位和布置的探讨为今后的平台方位和布置设计积累了经验。在项目开发的初期,确定好平台的方位和布置具有深远的意义。

LNG接收站罐区上罐平台方位方案探讨

本文介绍了LNG接收站上罐平台方位布置的几种方案,结合管道应力计算,从管道布置的安全、经济、美观方面对几种方案优缺点进行了探讨,希望能为今后相关设计工作提供参考。

南海最优平台方位数值模拟研究

随着我国海上油气开发规模的增大,海上固定平台数量日益增多,平台方位决定着平台生活区、安全区与危险区域的位置划分,也影响着直升机安全起降、靠船及海底管缆走向,在前期研究设计中格外重要。目前前期研究设计中,平台方位的选取主要依据《海上固定平台安全规则》及相同区域已建平台,但规范的变化及同区域已建平台方位的大相径庭使设计人员在面对新项目时缺乏一定程度的科学判断。因此有必要结合相关判定明确的标准及实际工程案例,通过数值模拟的方法对平台泄漏扩散组合工况进行深入分析,验证平台方位选取的合理性,保障平台安全。本文以南海东部独立开发平台为实例分析,进行了较为详细的现状统计,同时创新性地利用三维数值模拟FLUENT软件对平台危险区点源泄漏扩散进行数值模拟研究,选定具有代表性风向及风速工况,分析中下层甲板危险区气体积聚及湍流的分布情况,得出到各典型区域内360度平台方位的模拟结果,结合现行规范、常用设计推荐做法最终确定最危险风向及最优平台方位。

方位旋转式平台惯导系统的误差分析与仿真

采用惯性平台相对惯性空间以固定角速度绕方位轴旋转的系统方法,构成方位旋转式平台惯导系统(ARGINS),通过调制惯性测量元件沿平台水平方向的输出误差,提高平台式惯导的精度。给出了ARGINS无阻尼情况下的系统误差方程,分析了静基座下的系统误差,并采用Monte-Carlo方法研究了动基座下的系统误差特性。结果表明,相对固定指北式平台惯导,由于水平方向上的惯性测量元件误差引起的随时间发散误差量被调制为常值误差,而常值误差量则被调制为可通过阻尼消除的振荡性误差,达到了抑制惯性测量元件误差的效果。

基于观测器的全方位平台滑模轨迹跟踪控制

以Mecanum轮型全方位移动平台为对象,建立运动学和动力学模型,研究机器人的观测目标优化控制问题。针对全方位轮特有的滑移和平台的重心偏移等不确定和非线性因素对运动的影响,采用多体动力学软件RecurDyn,构建了包含各种非线性因素的虚拟样机模型。提出采用等效控制的滑模控制器,通过非线性扩张状态观测器,可以实现对系统不确定项和干扰的估计,有效地降低了切换增益。引入双曲正切函数代替符号函数,消除了输出抖振。通过仿真分析,取得了良好的轨迹跟踪效果,表明该方法是有效和可行的。

加速度计误差模型补偿在方位捷联平台惯性导航系统中的应用

—方位捷联平台惯性导航系统的导弹在发射初段有大过载存在，加速度计误差模型项中的平方项和立方项将造成很大误差。补偿前后的导航结果表明，补偿后的导航计算更接近外测数值。因此，加速度计误差项的补偿对提高导弹的导航精度有重要意义。

速率方位惯性平台/计程仪/重力匹配组合导航系统仿真研究

根据重力无源导航的基本要求,建立了速率方位惯性平台/计程仪/重力匹配组合导航系统的工作模式,给出了该组合导航系统的误差状态方程、测量方程和扩展Kalman方程。由于重力传感器是在运动载体上测量重力的,其输出包含当地重力大小和厄特弗斯效应,所以在该组合导航系统Kalman滤波器中考虑了厄特弗斯效应。采用matlab/simulink工具对该组合导航系统在分辨率为0.005o×0.00 5o的数字重力异常图上进行了计算机仿真研究。仿真结果表明:该组合导航系统长时间定位误差小于导航系统目标误差的15%(RMS),在重力异常显著变化地区其定位误差将更小。

速率方位惯性平台/重力匹配组合导航系统

速率方位惯性平台/重力匹配组合导航系统是一个简易的重力无源导航系统,它可以保持水下运载体长时间高精度隐蔽航行。给出了该组合导航系统的工作原理、数学模型以及计算机仿真结果。仿真结果表明速率方位惯性平台/重力匹配组合导航系统定位误差不再随时间增长,运行30多个小时其组合导航系统定位误差不超过惯导系统误差的20%。

一种履带式全方位移动平台的平顺性分析

针对Mecanum轮式全方位移动平台存在路面适应性差等问题,提出了"全方位移动履带"的结构,并研制出一种履带式全方位移动平台;研究了履带式全方位移动平台的运动平顺性,分别建立了履带式和Mecanum轮式全方位移动平台的虚拟样机,主要完成了两种样机在B^F级不平路面的纵向及横向运动仿真试验;分析了两种样机纵向及横向运动的平顺性,结果表明,履带式全方位移动平台的运动平顺性优于Mecanum轮式全方位移动平台,并总结了路面等级对其纵向及横向运动平顺性的影响规律;在一段土路(相当于C级路面)上完成了平台的平顺性试验,试验结果验证了仿真结果的正确性;因此,履带式全方位移动平台可以改善Mecanum轮式全方位移动平台的路面适应性。

GPS/速率方位惯性平台组合导航系统仿真研究

重力仪通常是在一个2轴水平平台上放置一个重力敏感器构成。如果在速率方位平台上放置一个重力敏感器,那么就能构成一个集导航与重力测量功能为一体的导航重力测量系统。该系统再加上一个GPS接收机,就构成了具有精确的重力测量和定位功能的系统。为此本文对GPS/速率方位惯性平台组合导航系统进行了研究,给出了该组合系统的计算方程、误差方程和计算机仿真结果。仿真结果表明由中低等精度的加速度计、陀螺仪和GPS构成的组合导航系统能够满足重力测量和导航要求。

全方位移动平台电气系统研究与应用

以Mecanum型全方位轮为移动机构的4×4全方位移动平台为研究对象,提出了平台的总体构成,确定了电气系统的主要部件以及进行了性能参数匹配计算,并对异步电动机模型进行了仿真验证,在研制出4×4全方位移动平台原理样车的基础上,提出了平台进一步应用及适用的优缺点。

方位捷联平台重力仪分布式Kalman滤波初始对准算法

为充分利用分布式架构重力仪各处理器并行计算的能力,解决单个处理器运行整体式Kalman滤波所遇到的非实时性问题,设计了一种分布式Kalman滤波对准算法。首先,给出了方位捷联平台重力仪的误差方程,建立了系统的状态方程和观测方程。然后,用协方差分析法对系统初始对准滤波方程进行处理,将原系统分解成维数相同的两个子系统,得到由两个子滤波器构成的初始对准滤波器。最后,利用Matlab建立了方位捷联平台惯导模型,分别应用整体式滤波和分布式滤波进行静基座初始对准。仿真结果表明,分布式滤波算法与整体式滤波算法具有相同的滤波精度,并且分布式滤波用时只有整体式滤波的60%,更有利于保证滤波算法的实时性。

基于STM32微处理器的全方位智能移动平台设计

全方位智能移动平台车可以实现平面内的3自由度全方位移动,机动性好、应用广泛。介绍了单平台移动车硬件和软件的设计方案,并论述了平台移动车运动控制中的理论。同时提出了一种可行的柔性连接联动行走方案,并论述了其平动的运动理论模型。在此基础上设计开发了基于STM32微处理器和麦克纳姆轮的实际应用产品。结果表明:该产品可以实现二维平面内任意方向的移动功能,运行平稳、转向灵活;两台联动时可实现带夹角姿态平动行走,从车实时根据夹角θ的变化调节自己各轮的运动速度;速度多档位连续可调,可实现装配过程中的高精度定位;手持遥控器实时显示车体运行状态信息,方便可靠易于维护。

基于麦克纳姆轮的全方位移动平台关键技术研究

基于麦克纳姆轮的全方位移动平台移动性能卓越,其本体无需做出任何转动便可实现任意方向的运动,因此在制造业和仓储物流自动化领域应用前景广阔。本文提出了一种可行的麦克纳姆轮设计方法和制造工艺,并建立了基于麦克纳姆轮的全方位移动平台运动学理论模型,为全方位移动平台控制算法提供了理论依据。在此基础上,自主设计和开发了基于麦克纳姆轮的全方位移动平台原理样机。

基于螺旋滚轮的遥控全方位移动平台设计

采用基于螺旋滚轮的全方位移动平台，利用无线遥控单片机控制2个L298N驱动4个直流电机，从而实现移动平台的前、后、左、右、左前、左后、右前、右后、逆时针旋转和顺时针旋转10个方向的精确运动；制造了用于遥控探测机器人的全方位移动平台样机，从样机调试情况来看，达到设计的运动要求。

基于麦克纳姆轮的全方位移动平台技术研究

全方位移动平台轮式移动机构构造特殊,具有其他普通轮式结构不可替代的性质。本文主要介绍麦克纳姆全方位轮的结构原理和单个麦克纳姆轮辊子在水泥路面的接触应力分析。

速率方位惯性平台系统及其仿真研究

为了降低重力无源导航系统的成本,提出在速率方位平台上放置一个高精度的重力敏感器,构成一个具有导航与重力测量功能的导航重力测量系统,该系统再加上重力数字图就组成了一个重力无源导航系统.为此,论文对速率方位平台惯性导航系统进行了研究,建立了速率方位地平坐标系,给出了它的系统计算方程和误差方程,进行了误差分析,并且运用计算机仿真了无阻尼和有阻尼时的RAPINS的误差特性.仿真结果表明由中等精度惯性元件构成的无阻尼RAPINS误差积累很快,阻尼后其平台角误差和方位角误差都不大,能够满足重力测量和基本导航要求.

基于方位捷联平台的陀螺寻北技术及精度分析

讨论了基于方位捷联平台的陀螺寻北方案,与传统的捷联式平台不同,方位捷联平台仿真了当地的水平坐标系,并且平台的方位就是载体的方位。通过双位置方法准确计算出载体的方位角,并且抵消了陀螺的常值漂移对寻北精度的影响。分析了平台角误差和转位误差对寻北解算精度的影响。实践证明:此种方法成本低,操作方便,精度较高。