動力定位船舶航跡控制研究及操控界面開發(fā).pdf

1、隨著人們對海洋的開發(fā)向深海進(jìn)軍，對船舶動力定位系統(tǒng)的需求越來越大，功能要求也越來越高，這就促使科技工作者進(jìn)行新的技術(shù)研究和開發(fā)，以滿足在民用領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域的需求。航跡保持作為動力定位的一個重要功能，對其提出的要求也越來越高。本課題的主要任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)高速和低速兩種不同方式下的航跡保持和基于Windows操作系統(tǒng)的動力定位操控界面開發(fā)。 低速航跡保持要求船舶在低速下沿給定航跡運(yùn)動，使用常規(guī)的航跡保持方法很難保證控制效果。本文提出了一

2、種把低速航跡保持轉(zhuǎn)化為定位定向控制的方法，并給出了相應(yīng)的算法。對于兩條航跡之間的航跡切換，本文提出了兩種低速航跡切換的策略。然后基于某動力定位船，設(shè)計(jì)了基于模糊自整定參數(shù)PID的縱、橫向控制器和基于改進(jìn)PID算法的艏向控制器，并在不同的情況下進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的算法是可行的，能夠滿足低速航跡保持的要求，并且經(jīng)過對比，選擇出了合適的航跡切換策略。 高速航跡保持要求船舶以巡航速度沿著給定航跡運(yùn)動，本文采用間接控制法

3、，設(shè)計(jì)了基于模糊自整定參數(shù)PID的串級控制器，并且把速度引入控制器作為模糊決策的輸入，然后提出了保證航跡切換平穩(wěn)的控制策略，最后在不同情況下進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的高速航跡保持控制器能夠滿足高速航跡保持的要求，由于使用了模糊自整定參數(shù)PID方法，并且把速度作為了決策的一個條件，使控制器具有較強(qiáng)的魯棒性和良好的穩(wěn)定性。 國內(nèi)在動力定位操控界面的開發(fā)一直停留在DOS系統(tǒng)下，本文使用Visual C++開發(fā)平臺，基于面