冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)同步表決技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類(lèi)對(duì)海洋資源不斷的開(kāi)發(fā)和利用，海洋裝備技術(shù)也取得了迅速的發(fā)展。為了解決某些海洋裝備如船舶、平臺(tái)等需要在特定位置進(jìn)行作業(yè)或作業(yè)水深和精度的要求比較高等問(wèn)題，一種稱(chēng)之為動(dòng)力定位的船舶控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。動(dòng)力定位系統(tǒng)（Dynamic Positioning System）是一種依靠各種傳感器和推進(jìn)器使船舶在海上保持一定位置的閉環(huán)控制系統(tǒng)。它廣泛應(yīng)用于船舶的定點(diǎn)作業(yè)、海底管道鋪設(shè)、海上救助等海上工程領(lǐng)域。由于海上復(fù)雜多變的海洋環(huán)境對(duì)動(dòng)力定位

2、系統(tǒng)的可靠性與安全提出巨大挑戰(zhàn)，人們開(kāi)始對(duì)動(dòng)力定位系統(tǒng)的冗余技術(shù)展開(kāi)研究。本文深入研究了冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)的同步表決技術(shù)，并對(duì)其涉及的故障檢測(cè)與隔離、系統(tǒng)重組等技術(shù)也進(jìn)行了研究。文中在設(shè)計(jì)了三冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了同步表決器的軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行了功能性驗(yàn)證。主要內(nèi)容如下：
　　首先，論文闡述了該課題的研究目的與意義，綜合分析了國(guó)內(nèi)外在冗余容錯(cuò)方面做出的成果以及冗余容錯(cuò)技術(shù)在動(dòng)力定位系統(tǒng)上的應(yīng)用前景。
　　

3、其次，介紹了冗余容錯(cuò)中常用的技術(shù)，分析了硬件冗余容錯(cuò)中的雙機(jī)冗余結(jié)構(gòu)和三機(jī)冗余結(jié)構(gòu)，并對(duì)其可靠性、優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了分析，進(jìn)而根據(jù)分析結(jié)果確定了動(dòng)力定位系統(tǒng)的三機(jī)冗余結(jié)構(gòu)，然后對(duì)三機(jī)冗余結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)如同步、表決、故障檢測(cè)與隔離、系統(tǒng)重組等進(jìn)行了深入的研究。
　　然后，針對(duì)設(shè)計(jì)的三機(jī)冗余結(jié)構(gòu)，對(duì)冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)中的表決器進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，根據(jù)冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)的要求和同步表決器的功能設(shè)計(jì)了表決器的總體方案，并依此進(jìn)行了表決器的硬件電路設(shè)