刘大辉，赵 亮，徐胜文，陈 昱

（1.浙江大学建筑工程学院，杭州310058；2.中集海洋工程研究院有限公司，山东 烟台 264670；3.上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240）

0 引 言

随着海洋勘探和开发逐步进入深海，动力定位系统已越来越多地应用于海上作业，例如电缆和管道铺设、海上油气钻探和潜水支持等[1]。由于深远海海况复杂，加之近年来全球气候变化，各种极端天气时常发生，如何保障生产与作业安全，这是以动力定位船舶为基础的海洋油气工业、海底管道铺设和潜水支持等领域亟需解决的问题。面对较高且变化剧烈的海况，传统的动力定位船舶推力分配策略较难完全满足安全作业的要求。

动力定位系统旨在通过自身的推进系统来调节船舶的水平位置和航向[2]。推力分配策略作为动力定位船舶控制指令的具体执行方法，其职责是产生合适的推力及力矩以抵抗环境载荷干扰，使船舶达到给定平衡位置与艏向。若推进系统由于自身限制或发生故障不能正常工作，致使推进效果不及预期，将直接影响船舶的定位能力。为尽可能减小这种影响，动力定位船舶配备的推进器一般多于3个，形成过驱动推进系统以保证自身长期工作的安全性与可靠性[3]。过驱动推进系统有助于船舶获得更高的操纵性和可靠性，但同时推进器数量的增加也给推力分配带来了不少挑战。

对于动力定位控制器给定的要求推力，过驱动推进系统存在多个不同推力大小和方向的组合与之匹配，但实际只需要一个组合推力。……