[發明專利]一種動力定位推力系統智能推力分配方法

有效

• 申請號: 201310705279.9
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103678816A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張衛東;趙亞東
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/06
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種動力定位推力系統智能推力分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)推力系統配置參數輸入；

(2)數據準備與存儲；

(3)系統對準與優化建模；

(4)優化問題求解；

(5)推力分配決策輸出。

2.根據權利要求1所述的智能推力分配方法，其特征在于，所述的推力系統配置參數輸入具體為：

11)輸入推力系統中推力設備的個數p；

12)對p個推力設備通過窗口方式進行參數設置，參數設置具體包括：

①是否可變方向；

②設備安裝位置，即船體坐標系下的坐標值，存儲為變量l_k，x，l_k，y；

③產生推力的上限值，存儲為變量T_kmax；

④安裝角度，即船體坐標系下的角度值，對于①中參數為“否”的推力設備，需要輸入推力設備產生正推力方向的推力角度值α_k；對于①中參數為“是”的推力設備，需要輸入推力設備產生正推力方向的角度范圍，存儲為變量α_kmin和α_kmax；

⑤選擇推力設備靈敏程度，包括高檔、中檔、低檔和自定義，存儲為變量ε_k；

⑥優化參數選擇，包括默認和自定義，存儲為變量H_k，M_k，Q_k。

3.根據權利要求2所述的智能推力分配方法，其特征在于，所述的數據準備與存儲具體為：

21)自行根據參數將①中參數為“是”的推力設備進行編號為1，2，…，p_r，將①中參數為“否”的推力設備進行編號為p_r+1，…，p，同時將各推力設備變量與編號對應；

22)計算并存儲推力系數矩陣B：B=[B_r，B_f]

其中：

Br=10...1001...01-l1,yl1,x...-lpr,ylpr,xBf=cosαpr+1...cosαpsinαpr+1...sinαplpr+1...lp]]>

其中，

23)計算并存儲4k組變量，m_ki，n_ki，其中k＝1，2，…，p_r，i=1，2，3，4：

D_k={α|α_kmin≤α≤α_kmax}，k＝1，2，…，p_r，

Ft={α|(i-1)π2≤α≤π2i},i=1,2,3,4,]]>

D_ki=D_k∩F_i，

m_ki=inf{tanα|α∈D_ki}，n_ki=sup{tanα|α∈D_ki}；

24)計算并存儲組二次規劃變量，每組編號為t，其中將t進行4進制轉換：

t=(d_prd_pr-1…d₁)₄

將4進制的第(j-1)位存儲為d_j，其中j=1，2，…，p_r；

第t組需計算和存儲的約束變量為：

其中：

A_t=[A₁，A_2，t，A_3，t]^T，B_t=[b₁，0]^T，C_t=[0，C₃]^T

A₁=[E，-E]^T，b₁=[b₁₁，b₁₂]^T

b11=[22T1,...,22Tpr,T(pr+1)max,...,Tpmax]T,b12=-b11;]]>

A2,t=A2,t,1...A2,t,prA3,t=A3,t,1...A3,t,prC3=C3,1...C3,pr]]>

A2temp=(mkie2k-1-e2k)T(-nkie2k-1+e2k)TA2,t,k=A2temp,dk=0,3-A2temp,dk=1,2C3,k=-e2kTe2kT]]>

A3temp1=(-ϵke2k-1-e2k)T(-ϵke2k-1+e2k)TA3temp2=(ϵke2k-1-e2k)T(ϵke2k-1+e2k)TA3,t,k=A3temp1,dk=0,3A3temp2,dk=1,2]]>

其中e_j表示單位矩陣E的第j列，其中A_t、B_t、C_t為計算過程的中間變量；

25)計算并存儲優化參數

若優化參數選項為“默認”，則選擇默認的H_default，M_default，Q_default數值賦值給H_k，M_k，Q_k；若優化參數選項為“自定義”，則按照推力設備的輸入信息記錄H_k，M_k，Q_k。

然后存儲如下的優化參數矩陣：

H=diag[H1,H1,...,Hpr,Hpr,Hpr+1,Hpr+2,...,Hp]]]>

M=diag[M1,M1,...,Mpr,Mpr,Mpr+1,Mpr+2,...,Mp]]]>

Q=diag[Q1,Q1,...,Qpr,Qpr,Qpr+1,Qpr+2,...,Qp]]]>

。