张 涛， 王 磊， 王洪超

(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200030)



·实验技术·

船舶动力定位系统的加速度反馈控制

张 涛， 王 磊， 王洪超

(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200030)

以某一驳船为例，应用Fossen教授提出的状态观测器设计，在PID控制系统中加入加速度反馈项，选取两个典型环境力方向角度60°和90°，分别设置不同的加速度增益值进行研究，比较加入加速度反馈项对定位能力的影响并讨论选取最优增益值。通过数值模拟分析得出，90°时定位精度较差。在同一迎浪角度时，随着增益值从0不断增加，定位精度不断提高；如果增益值一直增大，定位精度反而下降，选用适当的加速度反馈增益可以大大增加装有动力定位的浮式结构物的定位能力。引入加速度反馈这一方法特别适合本身质量很小的结构物，对外干扰力的不那么敏感，从而提高动力定位精度。

无缘观测器； PID控制； 加速度反馈； 数值模拟

0 引 言

近20多年来，随着全球对石油和天然气需求量的增加，世界海洋石油和天然气勘探、生产稳步上升，同时也很大程度上促进了深海海洋工程的发展[1]。在近海或一般水深情况下，系泊定位是浮式生产系统的主要定位方式，但随着水深的增加，一般的系泊定位方式显示出了不足[2]。动力定位是具有不受海水深度和海况的影响、定位准确快速、操作方便等特点的一种定位方式，这使得海洋平台和船舶在深水情况下精准定位成为可能[3]。……