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《內轉塔式fpso系泊動力定位控制方法分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、哈爾濱工程大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導師的指導下，由作者本人獨立完成的。有關觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻的引用已在文中指出，并與參考文獻相對應。除文中已注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者(簽字)：日期：年月日哈爾濱工程大學學位論文授權使用聲明本人完全了解學校保護知識產權的有關規(guī)定，即研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產權屬
2、于哈爾濱工程大學。哈爾濱工程大學有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件。本人允許哈爾濱工程大學將論文的部分或全部內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文，可以公布論文的全部內容。同時本人保證畢業(yè)后結合學位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學。涉密學位論文待解密后適用本聲明。本論文(□在授予學位后即可□在授予學位12個月后□解密后)由哈爾濱工程大學送交有關部門進行保存、匯編等。作者(簽字)：導師(簽字)：日期：年月日年月日
3、內轉塔式FPSO系泊動力定位控制方法研究摘要目前，隨著海洋資源的開發(fā)不斷向深海發(fā)展，系泊動力定位船舶成為比海上永久性固定平臺等更為高效的海上油氣生產裝置。系泊動力定位系統(tǒng)結合了錨泊系統(tǒng)和動力定位系統(tǒng)的優(yōu)勢，錨泊系統(tǒng)可以在中等水深提供有效的張力滿足控制的需求，在惡劣海況下可通過動力定位系統(tǒng)輔助錨泊系統(tǒng)以保持船位且避免纜線的斷裂。本文以內轉塔式浮式生產儲油卸油船(FloatingProduction,StorageandOffloadingUnit，F(xiàn)PSO)為研究對象，研究了不同海況下FPSO系泊
4、動力定位控制方法。第一，F(xiàn)PSO系泊系統(tǒng)數(shù)學模型的建立是本課題研究的基礎。首先建立內轉塔式FPSO的運動學和動力學模型，其次建立了海洋環(huán)境的數(shù)學模型，包括風、浪、流的數(shù)學模型，最后采用懸鏈線方法對FPSO的錨泊線進行靜力分析，建立了系泊纜模型，在單一系泊纜模型基礎上建立了整個系泊系統(tǒng)模型。第二，不同海況下系泊動力定位觀測器的設計是控制器得以應用的先決條件。在平靜海況和中等海況下設計了高頻濾波觀測器，在極端海況下由于觀測器很難分離出低頻運動與高頻運動，所以極端海況下設計的觀測器不含有高頻濾波。第三
5、，基于結構可靠性的控制器的設計是本課題研究的核心。由于海洋環(huán)境持續(xù)變化，引入了結構可靠性因子來衡量纜線的安全，并獲取了基于纜線安全的最優(yōu)位置。根據(jù)觀測器估計值在平靜海況下設計了非線性PID控制器，在中等海況下設計了基于局部最優(yōu)的PID控制器，在極端海況下設計了基于結構可靠性的反步控制器。最后，不同海況下系泊動力定位混雜控制與仿真將是本課題研究的宗旨。針對船舶在海洋環(huán)境中受到海況變化的情況，通過一種尺度無關的遲滯切換邏輯，將設計的不同海況下的控制器融合到有監(jiān)督控制系統(tǒng)的混雜控制系統(tǒng)中。通過仿真驗證
6、了所設計的控制器在平靜海況及中等海況下可實現(xiàn)定位和保證纜線安全，在極端海況下可充分發(fā)揮纜線的張力作用，保證了纜線安全，且海況變化情況下整個切換過程沒有出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，即設計的混雜控制系統(tǒng)可保證船舶在變化海況下切換的穩(wěn)定性。關鍵詞：系泊動力定位；動力定位觀測器；混雜控制；結構可靠性；局部最優(yōu)哈爾濱工程大學碩士學位論文ABSTRACTCurrently,withtheincreasingdemandforoilandgas,explorationactivitiesaremovingtodeepse
7、a.Positionmooring(PM)systemhasprovedtoprovideacost-effectivealternativetopermanentplatformsforoffshoreoilproduction.PMsystemcombinestheadvantageofmooringsystemwiththeadvantageofdynamicpositionsystem.Thereasonisthatthemooringsystemprovideseffectivelyp
8、assivecontrolattheintermediatewaterdepths,andthethrusterscanperformactivecontroltoassistthemooringsystemwhennecessaryinsevereenvironmentalconditions.ThisthesisstudythecontrolmethodofinternalturretpositionmooringFPSOindifferentseaconditions.Firstly,th
