[發明專利]一種動力定位船推力辨識方法

有效

• 申請號: 201310560554.2
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103593564A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 袁偉;俞孟蕻;丁樹友;顧明;田俊峰;李軍;戴群;王健;劉長云;楊立楠
• 申請（專利權）人: 中交天津航道局有限公司;中國交通建設股份有限公司;江蘇科技大學;鎮江市億華系統集成有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術領域

本發明屬于動力定位技術領域，特別是涉及一種動力定位船推力辨識方法。

背景技術

目前，對于大型耙吸挖泥船、起重鋪管船、布纜船、三用工作船等工程船來說，動力定位系統已成為其作業時必不可少的支持系統，該系統通過方位參考體系和傳感器能不間斷地檢測出船舶或平臺的實際位置與目標位置之間的偏差，再根據外界的風、浪、流等擾動力的影響，計算出使船舶或平臺恢復到目標位置所需推力的方位和大小，并對船舶或平臺上各推進器進行推力分配，使各推進器產生相應的推力，從而使船舶或平臺保持在設定的位置或軌跡上。動力定位船的推進器一般由主推進器、舵、側推組成，如何精確的得到推進器推力是動力定位系統的關鍵。推進器推力傳統的方法是通過模型試驗或理論計算的方法獲得，由于模型試驗的困難性和誤差與真實值有一定的差別，通過理論計算得到的結果又與實際情況有差別，特別是針對襟翼舵的理論計算缺少有效的方法，導致船舶動力定位的控制不夠精確，所以需要有效的方法對動力定位船推力進行辨識。

現有的船舶動力定位推進器推力辨識方法，如中國專利公開號CN102455708A描述了船舶動力定位的船舶模型在線辨識和控制系統和方法，該船舶模型辨識基于動力學效應，在線辨識器在船舶定位過程中，不斷通過無味卡爾曼濾波器計算船舶模型的各個船舶參數。但是該船舶模型需要在線辨識34個參數，存在計算繁復且實時性不強，并且沒有對襟翼舵的升力和阻力進行辨識等技術問題。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種動力定位船推力辨識方法。

本發明的目的是提供一種采用分批辨識的方法，簡化辨識的參數，提高參數辨識的精確度，為船舶動力定位提供高效、精確的控制等特點的動力定位船推力辨識方法。

本發明解耦船舶的縱蕩、橫蕩和艏搖運動，采用擴展卡爾曼濾波方法對動力定位船推進器推力進行辨識，本發明的是這樣實現的：

可調螺距螺旋槳的推力模型為：

T=K|p-p₀|(p-p₀)，

K=diag{K₁?K₂?K₃}

其中：T為可調螺距螺旋槳的推力，p為可調螺距螺旋槳的螺距百分比，p₀為可調螺距螺旋槳的零螺距、此時推力為零，K₁、K₂為主推進器推力系數，K₃為側推的推力系數；

舵的升力和阻力模型為：

L=K|p-p0|(p-p0)(kLδ|δ|δ),p≥0,0,p<0,]]>