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1、深水鉆井船動力定位時域仿真分析田華勇張海彬(中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院上海200011)[摘要]時域仿真分析是獲得動力定位控制精度的必要手段。文中進(jìn)行了SIMO軟件理論和應(yīng)用方面的研究，基于SIMO軟件建立動力定位能力時域仿真分析流程；以深水鉆井船為算例，通過動力定位系統(tǒng)控制參數(shù)和Kalman增益參數(shù)的調(diào)整，獲得較好的計算結(jié)果，并進(jìn)一步分析了控制參數(shù)的不同取值對動力定位能力的影響。文中建立的深水鉆井船動力定位能力仿真分析流程可以為工程實踐提供參考。[關(guān)鍵詞]深水鉆井船；動力定位；時域分析；Kalman濾波；最優(yōu)控制理論[中圖分類號]U666．11[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A
2、[文章編號]1001—9855(2014)03—0073—07T1ilmedaqo,mainsimulationanalysis0fIDUPf[ora’eeowaterdrillshllipsSTIANHua·-yongZHANGHai·-bin(MarineDesign&ResearchInstituteofChina。Shanghai200011，China)Abstract：TimedomainsimulationanalysisofDPiSnecessarytoobtainthecontrolofthedynamicpositioningaccuracy．
3、ThispapercarriesouttheinvestigationofthetheoryandapplicationofSIMOsoftware，andperformsthetimedomainsimulationanalysisofthedynamicpositioningbySIMO．Takingadeepwaterdrillshipasanexample，thebettercalculationresultscanbeobtainedbytheadjustmentofDPcontrolparameterandKalmangainparameterinor
4、dertoanalyzetheinfluenceofthediferentcontroltheparametersofdynamicpositioning．ThesimulationanalysistheprocessofDPfordeepwaterdrillshipswhichisbuiltupinthispapercanprovidereferencesforpracticalapplication．Keywords：deepwaterdrillship；dynamicpositioning；timedomainanalysis；Kalmanfilter；op
5、timalcontrol引言而海上鉆井作業(yè)對鉆井船位置偏移的控制要求苛刻，漂移控制應(yīng)該滿足隔水管柱上下球接頭所允許在深海作業(yè)的船舶或平臺必須配備動力定位的偏移角范圍內(nèi)。一般正常鉆井作業(yè)允許接頭在系統(tǒng)，通過頻域分析我們可以得到動力定位系統(tǒng)的3。內(nèi)活動，即漂移范圍為(水深～導(dǎo)管柱頭高度一總功率利用曲線和抗風(fēng)能力曲線，其結(jié)果是在靜態(tài)防噴器組高度)×tg3o，如果井內(nèi)無鉆具時，允許平衡的基礎(chǔ)上計算得出?。然而，船體在海洋環(huán)球街頭在1O。內(nèi)活動，即漂移范圍為(水深一導(dǎo)管境中所受風(fēng)、浪、流等載荷不斷地變化，動力定位柱頭高度一防噴器組高度)×tglO。。動力定位過系統(tǒng)對動態(tài)載荷
6、的反應(yīng)以及對船體的控制效果是實程中環(huán)境載荷的改變、控制系統(tǒng)對定位信息的處理際工程應(yīng)用更為關(guān)注的。。以及推力系統(tǒng)的響應(yīng)等三方面只能在時歷分析中加由于深海自然環(huán)境條件惡劣，定位難度更大，以考慮。在工程設(shè)計階段，動力定位精度是比較重[收稿日期]2013—11-05；[修回日期]2013—12—04[作者簡介]田華勇(1989一)．男，碩士，助理工程師，研究方向：動力定位時域仿真。要的技術(shù)指標(biāo)，而時域分析是獲得動力定位控制精式中：XHF、X‘HF和~ZF分別表示高頻運動的位移、速度的必要手段，所以對鉆井船在深海環(huán)境條件下的度和加速度；g為一階波浪誘導(dǎo)力。動力定位時域仿真分
7、析很有必要。在SIMO進(jìn)行時域模擬的過程中，高頻運動本文將對時域計算軟件SIMO進(jìn)行理論和應(yīng)用的頻率CO會進(jìn)行更新。由于將高頻運動分離出來，方面的分析，建立基于SIMO的動力定位時域仿真低頻運動方程就可以進(jìn)行時域計算，其動態(tài)平衡方分析流程，獲得鉆井船在深海環(huán)境條件下的動力定程可以寫成：位精度和功率消耗情況。[m+A(∞=0)]+Dl戈+D2)+=，．、q(2)：q肼+q+q+q。【4)1SIMO中動力定位時域仿真分析的式中：qwI為風(fēng)載荷；g為二階波浪誘導(dǎo)力；q。理論和應(yīng)用分析為流載荷；q為其他外部力(波浪漂移阻力、來自定位和連接單元的外力等)。1·1slMO中的
8、時域計算1
