| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 动力定位系统简介 | 第13-15页 |
| 1.2.1 动力定位系统构成及工作原理 | 第13-14页 |
| 1.2.2 动力定位系统功能 | 第14-15页 |
| 1.3 动力定位系统国内外研究综述 | 第15-17页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第二章 船舶动力定位系统的数学模型 | 第19-32页 |
| 2.1 船舶运动坐标系及坐标的转换 | 第19-21页 |
| 2.1.1 固定坐标系和运动坐标系 | 第19-20页 |
| 2.1.2 固定坐标系与运动坐标系的转换 | 第20-21页 |
| 2.2 船舶运动学模型 | 第21-22页 |
| 2.3 船舶动力学模型 | 第22-26页 |
| 2.3.1 操纵运动方程 | 第22-24页 |
| 2.3.2 船舶的水动力和力矩 | 第24-26页 |
| 2.4 环境载荷数学模型 | 第26-29页 |
| 2.4.1 风力模型 | 第26-28页 |
| 2.4.2 波浪力模型 | 第28-29页 |
| 2.4.3 流力模型 | 第29页 |
| 2.5 推进系统数学模型 | 第29-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-32页 |
| 第三章 基于KALMAN滤波的状态估计 | 第32-44页 |
| 3.1 状态估计中的船舶运动模型 | 第32-35页 |
| 3.1.1 船舶高频运动模型 | 第32-33页 |
| 3.1.2 船舶低频运动模型 | 第33-34页 |
| 3.1.3 环境力模型 | 第34-35页 |
| 3.1.4 测量模型 | 第35页 |
| 3.2 滤波技术 | 第35-38页 |
| 3.2.1 Kalman滤波原理 | 第35-37页 |
| 3.2.2 Kalman滤波器的算法 | 第37页 |
| 3.2.3 滤波中的参数调节 | 第37-38页 |
| 3.3 Kalman滤波在动力定位系统状态估计中的仿真 | 第38-39页 |
| 3.4 自适应Kalman滤波 | 第39-41页 |
| 3.5 仿真实验及结果分析 | 第41-43页 |
| 3.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 动力定位船舶控制算法设计 | 第44-61页 |
| 4.1 PID控制器 | 第44-46页 |
| 4.1.1 PID控制基本原理 | 第44-45页 |
| 4.1.2 动力定位船舶运动PID控制 | 第45-46页 |
| 4.2 控制算法设计的理论基础 | 第46-50页 |
| 4.2.1 Lyapunov稳定性理论 | 第46-47页 |
| 4.2.2 非线性Backstepping设计原理 | 第47-49页 |
| 4.2.3 积分Backstepping设计方法 | 第49-50页 |
| 4.3 基于Backstepping的船舶运动非线性控制器设计 | 第50-54页 |
| 4.4 仿真实验结果对比与分析 | 第54-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 推力分配 | 第61-76页 |
| 5.1 推力分配问题的描述 | 第61-64页 |
| 5.1.1 推进器的布置 | 第61-62页 |
| 5.1.2 目标函数的选取 | 第62-63页 |
| 5.1.3 约束条件 | 第63-64页 |
| 5.2 序列二次规划算法 | 第64-69页 |
| 5.3 序列二次规划算法在推力分配问题中的应用 | 第69-75页 |
| 5.3.1 推力分配问题的二次规划形式 | 第70-71页 |
| 5.3.2 推力分配算法仿真实验 | 第71-75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 第六章 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 全文总结 | 第76-77页 |
| 6.2 研究展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的成果 | 第84-85页 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第85页 |
