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1、分類號(hào)：密級：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文海洋觀測平臺(tái)動(dòng)力定位技術(shù)研究碩士研究生：郭宏達(dá)指導(dǎo)教師：李曄教授學(xué)科、專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造論文主審人：孫麗萍教授哈爾濱工程大學(xué)2018年3月分類號(hào)：密級：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文海洋觀測平臺(tái)動(dòng)力定位技術(shù)研究碩士研究生：郭宏達(dá)指導(dǎo)教師：李曄教授學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造所在單位：船舶工程學(xué)院論文提交日期：2017年12月論文答辯日期：2018年3月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchon
2、dynamicpositioningofMarineobservationplatformCandidate:GuoHongdaSupervisor:Prof.LiYeAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:DesignandConstructionofNavalArchitectureandOceanStructureDateofSubmission:December,2017DateofOralExamination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈
3、爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱
4、工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可?在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文海洋觀測平臺(tái)動(dòng)力定位技術(shù)研究摘要近年來人類不斷加深對海洋的觀測活動(dòng)，為了更好地剖析海洋環(huán)境、海底地質(zhì)信息，設(shè)計(jì)一種大范圍、長航程、能實(shí)現(xiàn)懸浮和坐底兩種工作狀態(tài)的
5、海洋觀測平臺(tái)能更好地協(xié)助研究人員。海洋觀測平臺(tái)可以坐底觀測海洋地質(zhì)、也可以懸浮以探測水質(zhì)等信息，其克服了傳統(tǒng)海洋觀測設(shè)備局限于水面或水下的不足，也擺脫了浮標(biāo)、潛標(biāo)無法自主運(yùn)動(dòng)的缺陷，具有廣闊的發(fā)展前景。海洋觀測平臺(tái)在任務(wù)中需要在海流下保持某一觀測位置不動(dòng)或小范圍移動(dòng)，但海流干擾下的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜，為了實(shí)現(xiàn)這一功能，需要設(shè)計(jì)合適的控制器和推力分配方法，因此本文進(jìn)行了海流干擾下海洋觀測平臺(tái)動(dòng)力定位的研究，本文研究內(nèi)容如下：首先，建立了海洋觀測平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型，利用相對速度的原理，得到海流干擾下的動(dòng)力學(xué)方程，利用操縱性仿真軟件進(jìn)行了靜水直航和回轉(zhuǎn)仿真、定常均勻流場下無動(dòng)力和直航仿真，分析了
6、平臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性，估計(jì)了平臺(tái)最大抗流能力；其次，根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)了跟蹤微分S面艏向控制器和擴(kuò)張狀態(tài)S面位置控制器，選擇了適用于工程的艏向位置共同調(diào)節(jié)的分組策略，并且搭建了半物理仿真平臺(tái)進(jìn)行硬件可靠性和算法可行性的驗(yàn)證，分析了靜水和海流下控制器控制效果；最后，設(shè)計(jì)并完成了海洋觀測平臺(tái)動(dòng)力定位的水池試驗(yàn)，試驗(yàn)分別在靜水和海流干擾兩種工況下進(jìn)行驗(yàn)證，將試驗(yàn)結(jié)果與半物理仿真進(jìn)行對比，驗(yàn)證了平臺(tái)動(dòng)力學(xué)性能，檢驗(yàn)了動(dòng)力定位系統(tǒng)的可靠性，證明了控制和推力分配算法的合理性，為未來平臺(tái)的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：海洋觀測平臺(tái)；動(dòng)力定位；自抗擾控制方法；推力分配；半物理仿真哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論
7、文海洋觀測平臺(tái)動(dòng)力定位技術(shù)研究AbstractHumanobserveMarinefrequentlyinrecentyears,inordertobetteranalyzetheMarineenvironmentandseabedgeologicalinformation,designaMarineobservationplatformwhichhaslargerange,longdistance,owningtwokindsofworkin
