船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)濾波技術(shù)的研究.pdf

1、動(dòng)力定位系統(tǒng)可以使船舶在海上保持一定的位置和方向，具有不受水深的限制、投入和撤離迅速等優(yōu)點(diǎn)并且使船實(shí)現(xiàn)精確的機(jī)動(dòng)。對(duì)于許多進(jìn)行海上作業(yè)的船舶來(lái)說(shuō)，動(dòng)力定位系統(tǒng)都是必要的支持系統(tǒng)。 船舶在海面上的綜合運(yùn)動(dòng)一般分為由風(fēng)、流、二階波浪力、推力器造成的低頻運(yùn)動(dòng)和一階波浪力造成的高頻運(yùn)動(dòng)。由于高頻運(yùn)動(dòng)僅表現(xiàn)為周期性的振蕩而不會(huì)導(dǎo)致平均位置的改變，為了避免不必要的能量浪費(fèi)和推力器的磨損，一般從船舶測(cè)得的綜合位置信號(hào)分離出低頻信號(hào)進(jìn)行控制，因

2、此，濾波在動(dòng)力定位系統(tǒng)中起著非常重要的作用。目前，比較常見(jiàn)的濾波器有：Kalman濾波器、時(shí)變?yōu)V波器，一階濾波器等。這些濾波器雖然能夠較好的消除波浪干擾，但是在某些方面還不夠完善，為此引入了H∞濾波技術(shù)。 本文對(duì)動(dòng)力定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析，對(duì)動(dòng)力定位的模型進(jìn)行了必要合理的線性化，在已建立的動(dòng)力定位線性數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，本文對(duì)H∞濾波方法進(jìn)行了研究，并針對(duì)某船為研究對(duì)象求解H∞濾波器的方程。仿真結(jié)果表明，H∞濾波器