半潜式自航工程船动力定位模型研究

近年来随着海洋油气开发的广泛需求,我国动力定位技术自主化研究也逐渐展开。为验证半潜式自航工程船的动力定位性能,文中建立了研究半潜式自航工程船的动力学模型的坐标系统。在此基础上,建立了半潜船的运动数学模型以及控制系统需要的运动模型。采用模块法,对影响半潜船的海风、海浪、海流等外界干扰载荷进行了最优计算。通过对环境载荷各个方向的力和力矩的仿真实验,获得了半潜船的水平运动时历曲线和船舶纵向、横向、艏向的运动变化曲线。运动模型的输出结果与半潜船缩比模型的水池试验结果运动趋势一致,满足精度要求。

水面无人艇的模糊建模方法研究

为更好地应对水流、风力等外界干扰,提高航行的安全性和可靠性,研究水面无人艇的模糊建模方法。从惯性和艇体坐标系的2个角度,建立水面无人艇运动数学模型,全面描述无人艇的运动状态,包括位置、速度、加速度、航向角等关键参数;通过考虑风、浪、流这3个方面的干扰因素,建立水面无人艇环境干扰模型,得到总扰动力矩;以水面无人艇运动数学模型为基础,获取无人艇距离与航向角的偏差,作为模糊神经网络PID算法的输入,更好地应对水流、风力等外界干扰,输出水面无人艇航速与舵角控制量;依据总扰动力矩,得到无人艇的等效舵角值,与舵角控制量相加,得到最终的舵角控制信号,完成水面无人艇模糊建模,提高航行的安全性和可靠性。实验证明:该方法可有效确定水面无人艇的总扰动力矩,完成无人艇航速与舵角控制。