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论文类型：期刊论文

发表时间：2014-05-14

发表刊物：哈尔滨工程大学学报

收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

卷号：35

期号：6

页面范围：701-706

ISSN号：1006-7043

关键字：半潜式平台;动力定位;过驱动系统;模型预测控制;扰动补偿;约束控制;推力分配;推力损失

摘要：半潜式平台动力定位系统仅能控制纵荡、横荡和艏摇的低频运动，而整个系统安装的推力器个数大于被控自由度个数，因此整个定位系统为过驱动系统。针对该系统，采用模型预测控制，将虚拟控制力计算和推力分配实现一体化设计。控制力由推力器推力显式表达，充分考虑了推力器物理性能，以推力器推力变化率为控制参数。设计中，首先利用当前运动状态预测环境扰动，通过最小二乘法实现环境扰动的初次分配，然后再进行标准模型预测控制，充分考虑了桨-桨干扰造成的推力损失问题，通过设置上下游推力器间推力夹角，有效地避免了推力损失。最后给出数值算例验证了该方法。