[发明专利]采用动态禁止角的动力定位推力分配装置及其分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋结构物动力定位推力分配方法，特别是涉及一种采用动态禁止角的动力定位推力分配装置及其分配方法。

背景技术

随着人类的探索领域向广袤的大洋延伸，在深水区域作业的海洋结构物，如海洋平台，各类工作船等的定位问题变的日益突出。在浅水区域，海洋结构物的定位尚且可以通过锚泊方式解决，但随着水深的加大，锚泊定位的成本呈指数趋势升高，所以需要新型的定位方式解决海洋结构物定位的问题。动力定位便是在这一背景下出现并发展起来的。海洋结构物上配置的动力定位系统通过卫星或水声列阵获得结构物当前位置，控制器由其与目标位置的偏差值计算出结构物回复到目标位置所需推力和转矩，由于海洋结构物装配有若干个推进器提供推力和转矩，所以由推力分配方法将控制器提供的总推力和转矩分配到各个推进器上，最终实现了通过推进器的动力定位。

推力分配方法是动力定位系统中的重要部分之一，它不仅需要快捷地计算出将总推力和扭矩分配到各个推进器上的方法，同时还需使各个推进器上的总功率达到最小，所以推力分配本质上是一最优化为题。

推力分配中必须考虑螺旋桨推进器之间水动力干扰的问题。对于串联排列的全回转推进器，前推进器的尾流会使后推进器的推力出现较大的损失，所以必须为前推进器的回转角设置禁止区域，以避免其尾流对后推进器的干扰。在现有技术中，前推进器的禁止角会根据两推进器之间的距离进行设定，但一经设定便不会更改。这种处理方式没有考虑到前后推进器的螺旋桨转速比对于其水动力干扰程度的影响。很显然，若前后推进器的转速比较大，则前推进器尾流对后推进器的干扰程度也越大，那么必须增大前推进器回转角的禁止区域；反之亦然。

发明内容

本发明就是为了解决在推力分配中对前后推进器转速比造成的水动力干扰程度变化缺乏考虑的问题而提出的。其技术方案如下：

一种采用动态禁止角的动力定位推力分配装置，包括一台实时控制计算机和若干台分布在船体上的全回转推进器，其特点在于，各全回转推进器上分别安装有螺旋桨转速传感器和全回转角度传感器，所述的螺旋桨转速传感器和全回转角度传感器通过数据线分别与实时控制计算机相连。

所述的各全回转推进器分布在船体的艏部、艉部，以及船体的左右舷的前后部。

一种利用所述的采用动态禁止角的动力定位推力分配装置进行推力分配的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，在实时控制计算机中，下述推力分配问题转化为最优化理论中的二次规划问题。

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