專利名稱：全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動力定位系統(tǒng)，尤其涉及一種動力定位系統(tǒng)中全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法。
背景技術(shù)：
動力定位系統(tǒng)(Dynamic Positioning System)是利用自身的推進(jìn)器系統(tǒng)自動保持船舶的位置和艏向的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，主要由測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和推進(jìn)器系統(tǒng)組成。其功能是不借助于錨泊系統(tǒng)，而能自動檢測出船舶的實(shí)際位置與目標(biāo)位置的偏差，結(jié)合風(fēng)、浪、流等外界擾動力的影響計(jì)算出能使船舶恢復(fù)到目標(biāo)位置所需推力和扭矩的大小，并對各推進(jìn)器進(jìn)行推力分配，進(jìn)而使各推進(jìn)器產(chǎn)生相應(yīng)的推力和扭矩，使船舶盡可能地保持在海平面上要求的位置上。其中，推進(jìn)器系統(tǒng)是動力定位系統(tǒng)的一個重要組成部分，作為動力定位系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，推進(jìn)器用于產(chǎn)生力和力矩，用以抗衡作用于船上的干擾力和干擾 力矩。推進(jìn)器一般來說是指螺旋槳，在動力定位系統(tǒng)中除一般的主推外，應(yīng)用比較多的是槽道螺旋槳、全方位螺旋槳和吊艙螺旋槳。由于全方位螺旋槳能產(chǎn)生任意方向的推力，且使用靈活方便，非常適用于動力定位系統(tǒng)，很多定位精度要求較高的大型鉆井平臺和工程船的推進(jìn)器系統(tǒng)全部由全方位螺旋槳組成。因?yàn)?，單個推進(jìn)器的推力容量是有限的，動力定位船或海洋平臺上通常安裝有多個全方位螺旋槳。使用時(shí)，應(yīng)盡量使一個全方位螺旋槳的排出流，而不要影響到其它推進(jìn)器和設(shè)備的工作。為了減小該影響，目前，通常在推力分配過程中設(shè)置推力禁區(qū)，使全方位螺旋槳工作在方位推力禁區(qū)之外。螺旋槳若要通過推力禁區(qū)，則采用降低螺旋槳的推力并快速通過等策略來降低影響。而推力禁區(qū)的計(jì)算對于動力定位推力分配方法至關(guān)重要，直接影響動力定位系統(tǒng)的定位精度和穩(wěn)定性。研究全方位螺旋槳的推力禁區(qū)計(jì)算方法，對于安裝有全方位螺旋槳的動力定位船舶和海洋平臺完善推力分配方法，很好的解決推力分配中推力禁區(qū)計(jì)算這一關(guān)鍵技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)動力定位有著積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種動力定位系統(tǒng)中全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法，其可以提高動力定位系統(tǒng)中全方位推進(jìn)器的使用效率，降低螺旋槳排出流對其它螺旋槳工作的影響，解決了推力分配方法中推力禁區(qū)計(jì)算這一關(guān)鍵技術(shù)問題。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法，其特征在于采用以下步驟第一步測量并確定全方位螺旋槳直徑D ；第二步分別測量距全方位螺旋槳最近的兩個推進(jìn)器的距離X ；第三步將兩次測量的距離X，根據(jù)兩次測量的距離X遠(yuǎn)近情況進(jìn)行以下處理
(I)若測得距離X大于15倍全方位螺旋槳直徑D，則認(rèn)為該全方位螺旋槳對受影響的全方位螺旋槳或設(shè)備干擾較小，不計(jì)算該推力禁區(qū)；⑵若測得距離X小于15倍全方位螺旋槳直徑D，則令％=95%并按公式
權(quán)利要求
1.一種全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法，其特征在于采用以下步驟 第一步測量并確定全方位螺旋槳直徑D ; 第二步分別測量距全方位螺旋槳最近的兩個推進(jìn)器的距離X ； 第三步將兩次測量的距離X，根據(jù)兩次測量的距離X遠(yuǎn)近情況進(jìn)行 以下處理 ⑴若測得距離X大于15倍全方位螺旋槳直徑D，則認(rèn)為該全方位螺旋 槳對受影響的全方位螺旋槳或設(shè)備干擾較小，不計(jì)算該推力禁區(qū)； ⑵若測得距離X小于15倍全方位螺旋槳直徑D，則令％=95%并按公式
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法，其特征在于所述連線方向由受影響的全方位螺旋槳指向該全方位螺旋槳。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法，其特征在于所述全方位螺旋槳與受影響的全方位螺旋槳的推力禁區(qū)為 V centre- V be- < Q <取。_+1^ ，其中，Q為全方位推進(jìn)器的方位角；11^ 是全方位螺旋槳與受影響的螺旋槳位置連線方向。
全文摘要
一種全方位推進(jìn)器推力禁區(qū)的推力分配方法，采用以下步驟一測量并確定全方位螺旋槳直徑D；二分別測量距全方位螺旋槳最近的兩個推進(jìn)器的距離x；三將兩次測量的距離x遠(yuǎn)近情況進(jìn)行以下處理若測得距離x大于15倍全方位螺旋槳直徑D，則認(rèn)為該全方位螺旋槳對受影響的全方位螺旋槳或設(shè)備干擾較小，不計(jì)算該推力禁區(qū)；若測得距離x小于15倍全方位螺旋槳直徑D，則令tφ=95%并計(jì)算ψbeam值；計(jì)算該全方位螺旋槳與受影響的全方位螺旋槳位置連線方向和船艏向夾角ψcentre；計(jì)算該推力禁區(qū)，并將推力禁區(qū)結(jié)果轉(zhuǎn)化為0～360°的標(biāo)準(zhǔn)形式。本發(fā)明可以提高動力定位系統(tǒng)中全方位推進(jìn)器的使用效率，降低螺旋槳排出流對其它螺旋槳工作的影響，解決了推力分配方法中推力禁區(qū)計(jì)算這一關(guān)鍵技術(shù)問題。
文檔編號G05D1/00GK102968116SQ20121041991
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者李志剛, 付明玉, 鐘文軍, 劉菊娥, 李娟 , 吳朝暉, 魏玉石, 陳翠和, 黃福祥, 劉鴻雁, 林孝工, 劉向波 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司, 哈爾濱工程大學(xué)