| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 动力定位系统简介 | 第11-13页 |
| 1.2.1 动力定位系统原理 | 第11-12页 |
| 1.2.2 动力定位系统基本组成 | 第12页 |
| 1.2.3 动力定位系统基本功能 | 第12-13页 |
| 1.3 动力定位控制系统发展概述 | 第13-16页 |
| 1.4 本文主要内容 | 第16-18页 |
| 第2章 动力定位数学模型 | 第18-31页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 坐标系及运动参量定义 | 第18-19页 |
| 2.3 船舶运动学数学模型 | 第19-21页 |
| 2.3.1 欧拉旋转定理 | 第19-20页 |
| 2.3.2 船舶线速度变换 | 第20页 |
| 2.3.3 船舶角速度变换 | 第20-21页 |
| 2.3.4 六自由度运动学模型 | 第21页 |
| 2.4 船舶动力学数学模型 | 第21-26页 |
| 2.4.1 刚体运动模型 | 第21-23页 |
| 2.4.2 船舶水动力数学模型 | 第23-24页 |
| 2.4.3 船舶静力学数学模型 | 第24-26页 |
| 2.4.4 六自由度动力学模型 | 第26页 |
| 2.5 环境力模型 | 第26-29页 |
| 2.5.1 风载荷模型 | 第27页 |
| 2.5.2 流载荷模型 | 第27-28页 |
| 2.5.3 浪载荷模型 | 第28-29页 |
| 2.6 动力定位船舶数学模型 | 第29-30页 |
| 2.6.1 自由度选取 | 第29页 |
| 2.6.2 动力定位船舶低频数学模型 | 第29-30页 |
| 2.6.3 动力定位船舶高频运动模型 | 第30页 |
| 2.7 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 基于参考轨迹的PID控制器设计 | 第31-48页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 PID控制器 | 第31-34页 |
| 3.2.1 PID控制器 | 第31-33页 |
| 3.2.2 动力定位PID控制器设计 | 第33-34页 |
| 3.3 动力定位船舶基于参考轨迹的PID控制器设计 | 第34-38页 |
| 3.4 仿真及实验研究对象 | 第38-39页 |
| 3.5 仿真实验 | 第39-42页 |
| 3.5.1 仿真条件 | 第39-40页 |
| 3.5.2 仿真结果与分析 | 第40-42页 |
| 3.6 实船实验 | 第42-47页 |
| 3.6.1 实验条件 | 第42页 |
| 3.6.2 实验结果与分析 | 第42-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 动力定位船舶模型预测控制 | 第48-66页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 基于增量式状态空间的模型预测控制 | 第48-52页 |
| 4.2.1 增量式状态空间描述 | 第48-49页 |
| 4.2.2 预测模型 | 第49-51页 |
| 4.2.3 滚动优化 | 第51-52页 |
| 4.2.4 反馈校正 | 第52页 |
| 4.3 动力定位模型预测控制器设计 | 第52-61页 |
| 4.3.1 无源观测器模型 | 第52-53页 |
| 4.3.2 模型预测控制流程图 | 第53-54页 |
| 4.3.3 基于增量式状态空间模型预测控制器设计 | 第54-56页 |
| 4.3.4 约束条件 | 第56-58页 |
| 4.3.5 二次规划问题 | 第58-61页 |
| 4.4 仿真实验 | 第61-65页 |
| 4.4.1 PID控制与MPC控制对比仿真实验 | 第61-62页 |
| 4.4.2 缓变环境力下MPC控制仿真实验 | 第62-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 动力定位船舶自动区域控制 | 第66-90页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 绿色控制思想描述 | 第66-69页 |
| 5.2.1 自动区域控制 | 第66-67页 |
| 5.2.2 环境最优艏向 | 第67-69页 |
| 5.3 基于环境最优的自动区域控制器设计 | 第69-74页 |
| 5.3.1 自动区域控制器设计 | 第69-71页 |
| 5.3.2 环境最优艏向补偿器 | 第71-74页 |
| 5.4 仿真实验 | 第74-89页 |
| 5.4.0 仿真条件 | 第74-75页 |
| 5.4.1 MPC定点定位控制 | 第75-81页 |
| 5.4.2 基于环境最优自动区域控制 | 第81-89页 |
| 5.5 本章小结 | 第89-90页 |
| 第6章 总结及展望 | 第90-92页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第90-91页 |
| 6.2 工作展望 | 第91-92页 |
| 致谢 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-97页 |
| 发表论文和取得的科研成果 | 第97页 |