目前,人類對于海洋資源的開采逐漸地從淺水海域轉(zhuǎn)移到了深海,這也對浮式海洋結(jié)構(gòu)物的定位提出了更高的要求。錨泊定位以及動力定位是工程中常見的兩種浮式海洋結(jié)構(gòu)物定位方法,其中錨泊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、具有較高的經(jīng)濟性;動力定位系統(tǒng)的使用則不受水深的限制。而新出現(xiàn)的錨泊輔助動力定位作為一種新型的定位方式,兼具了前兩種定位方式的特點,具有定位精度高、功率消耗低、系統(tǒng)安全性高等優(yōu)點。隨著錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,對于錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的研究也逐漸深入。本文正是在這樣的背景下,運用時域模擬的方法,對錨泊輔助動力定位系統(tǒng)開展了以下的相關(guān)研究:1)在錨泊輔助動力定位系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,借助matlab/simulink的動態(tài)仿真平臺,完成了錨泊輔助動力定位系統(tǒng)時域模擬程序的搭建。并且以一艘半潛式海洋平臺為對象,對其錨泊輔助動力定位系統(tǒng)以及動力定位系統(tǒng)進行了時域模擬。2)運用所建立的錨泊輔助動力定位系統(tǒng)時域模擬程序?qū)嶋H工程中可能出現(xiàn)的錨鏈及推進器復合失效情況進行了時域模擬,得到了各種失效模式下平臺的運動響應(yīng)、定位精度以及功率消耗,并以此評估平臺定位的安全性。其中一些有益結(jié)論可在實際工程中提供一定的參考價值。3)為優(yōu)化錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的功率消耗情況,提出了一種新的控制策略,并將其應(yīng)用在錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的時域模擬中。通過分析時域模擬的結(jié)果,可以證明采用該控制策略能有效地降低錨泊輔助動力定位系統(tǒng)功率消耗,提高平臺定位的經(jīng)濟性。綜上所述,本文基于錨泊輔助動力定位系統(tǒng)的數(shù)學模型,完成了錨泊輔助動力定位系統(tǒng)時域模擬程序的搭建。此外,對于平臺定位過程中錨鏈及推進器復合失效、功率優(yōu)化等問題進行了較為深入的研究,所得到的一些結(jié)論在實際的工程應(yīng)用中具有一定的參考價值。
【學位單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U664.82;U674.38
【部分圖文】：

且提高了定位精度；相較于單獨的動力定位推進器功率的消耗，并且使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定[3]。洋結(jié)構(gòu)物主要定位方式簡介在海洋工程領(lǐng)域中，錨泊定位以及動力定位是工程實踐中它們各自的特點和適用情況均有所不同。通常情況下，錨，且常用于淺水的情況。而動力定位通常用于深水的情以上，或用于對浮式海洋結(jié)構(gòu)物定位精度要求特別高的情氣資源開采逐漸向深海轉(zhuǎn)移，對浮式海洋結(jié)構(gòu)物的定位能進而出現(xiàn)了錨泊輔助動力定位系統(tǒng)，這是一種結(jié)合了前面型定位系統(tǒng)，具有定位精度高，冗余度高、安全性好，功

除此之外，由于深水中懸鏈線式錨泊系統(tǒng)的展開面積非海底管線的鋪設(shè)帶來一定的影響，所以懸鏈線式錨泊并不合材料的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了新的系泊纜材料，為了解決懸水情況的問題，出現(xiàn)了一種新的錨泊方式：張緊式錨泊錨泊系統(tǒng)是通過對系泊纜施加一定的預張力使其呈現(xiàn)拉覆蓋水域的面積。此外，張緊式錨泊是通過系泊纜的軸向潛平臺受到外界環(huán)境載荷作用而偏離平衡位置時，將會引長，從而提供更大的軸向拉力限制平臺的運動。張緊式錨取尼龍等輕質(zhì)合成纖維，具有重量輕、強度高等優(yōu)點。張懸鏈線式錨泊在深水情況下自重大，覆蓋水域過大的缺況的性能優(yōu)越的系泊系統(tǒng)。

圖 1-3 張緊式錨泊系統(tǒng)Fig 1-3 Taut mooring system位系統(tǒng)系統(tǒng)相較于錨泊定位系統(tǒng)發(fā)展起步較晚，但是隨著海海轉(zhuǎn)移，動力定位憑借著在深海油氣資源開采方面的。系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，它由計算機系統(tǒng)控制，可物的位置和艏向或使船舶沿預先設(shè)定的軌跡運動。浮載荷作用偏離目標位置后，位置參考系統(tǒng)將持續(xù)地獲標定位位置相比較，得到兩者的差值。控制系統(tǒng)通過式海洋結(jié)構(gòu)物返回目標位置推力系統(tǒng)所需提供的合力中設(shè)置的推力分配策略來將合力以及合力矩分配到各
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本文編號：2865879