[發明專利]一種參數識別方法及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110546255.8
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113254870B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 諶棟梁;黃彥文;秦一飛;張園;陳杰宇;王曉飛;謝穎
• 申請（專利權）人: 上海振華重工(集團)股份有限公司
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

1.一種參數識別方法，用于船舶動力定位控制系統濾波器，其特征在于，所述參數識別方法包括：

S101：待船舶處于預設狀態后，接收初始時刻測量系統所測量的與待識別參數相對應的位置參數的初始值、速度參數的初始值和推進系統提供至所述船舶的第一推力的初始值，并將所述船舶的濾波器設定為初始狀態，設置初始濾波參數；

S102：調節動力定位控制系統的操作手柄以使所述船舶處于在第一狀態；

S103：接收當前時刻測量系統所測量的與所述待識別參數相對應的所述位置參數的當前值和所述第一推力的當前值；

S104：根據接收到的所述位置參數的初始值和當前值、所述速度參數的初始值以及所述第一推力的初始值和當前值，構建與所述待識別參數相對應的運動模型，根據所述運動模型和所述初始濾波參數計算當前時刻的觀測后的第一狀態向量以及所述觀測后的第一狀態向量相對應的觀測后的第一協方差；

S105：判斷所述觀測后的第一協方差是否滿足穩定條件；

若滿足，則根據所述觀測后的第一狀態向量獲取所述待識別參數；

否則，返回執行S103；

其中，所述初始濾波參數包括初始第一狀態向量以及所述初始第一狀態向量相對應的初始第一協方差；步驟S104包括：

確定所述測量系統當前測量與上一次測量的間隔時間；

根據所述位置參數的初始值和當前值、所述速度參數的初始值以及所述第一推力的初始值和當前值，構建與所述待識別參數相對應的一維運動矩陣方程；

基于所述初始第一狀態向量，對所述一維運動矩陣方程進行積分求解以獲得當前時刻的第一狀態向量；

根據所述一維運動矩陣方程計算一步轉移矩陣，并基于所述一步轉移矩陣和所述初始第一協方差計算獲得所述當前時刻的第一狀態向量相對應的第一協方差；

對當前時刻的第一狀態向量及其所對應的第一協方差進行觀測，以獲得當前時刻的觀測后的第一狀態向量及觀測后的第一協方差；

所述一維運動矩陣方程為：

其中，s為與所述待識別參數相對應的位置參數，u為與所述待識別參數相對應的速度參數，X為所述待識別參數，τ_thru為推進系統提供至所述船舶的與所述待識別參數相對應的第一推力，m為慣量參數，C為粘性水動力參數，W_u為動力學方程的不確定性干擾，W_X為待識別參數的不確定性干擾。

2.如權利要求1所述的參數識別方法，其特征在于，步驟S105包括：

判斷當前時刻的觀測后的第一協方差是否滿足穩定條件；

若滿足，則根據當前時刻的觀測后的第一狀態向量獲取所述待識別參數；

否則，將所述初始第一狀態向量更新為當前時刻的觀測后的第一狀態向量，將所述初始第一協方差更新為當前時刻的觀測后的第一協方差，并返回執行S103。

3.如權利要求1所述的參數識別方法，其特征在于，所述待識別參數包括待識別慣量參數和待識別粘性水動力參數；

當所述待識別參數為所述待識別慣量參數時，步驟S102包括：

控制所述操作手柄連續交替操作以使與所述待識別慣量參數相對應的速度參數與其相對應的洋流速度的差值在正值與負值之間交替變化；

當所述待識別參數為所述待識別粘性水動力參數時，步驟S102包括：

調節所述操作手柄以使所述船舶的推進系統在相應方向維持一定推力。

4.如權利要求3所述的參數識別方法，其特征在于，

當所述待識別慣量參數為船舶質量與橫向或縱向附加質量之和，和/或，所述待識別粘性水動力參數為橫向或縱向二次阻尼系數時，步驟S101中的所述預設狀態為所述動力定位控制系統的操作手柄在零位保持第一預設時間；在步驟S101之前，所述參數識別方法還包括：

設置所述船舶的操作模式為艏向自動，并將所述動力定位控制系統的操作手柄調整至零位以使所述船舶的推進系統在保持艏向的同時其橫向和縱向所產生的推力為零，并使所述操作手柄在零位保持所述第一預設時間；

當所述待識別慣量參數為船舶繞垂直方向的慣性矩與附加慣性矩之和，和/或，所述待識別粘性水動力參數為轉艏二次阻尼系數時，步驟S101中的所述預設狀態為所述船舶自由漂浮第二預設時間。