专利名称：全方位推进器推力禁区的推力分配方法
技术领域：
本发明涉及动力定位系统，尤其涉及一种动力定位系统中全方位推进器推力禁区的推力分配方法。
背景技术：
动力定位系统(Dynamic Positioning System)是利用自身的推进器系统自动保持船舶的位置和艏向的计算机控制系统，主要由测量系统、控制系统和推进器系统组成。其功能是不借助于锚泊系统，而能自动检测出船舶的实际位置与目标位置的偏差，结合风、浪、流等外界扰动力的影响计算出能使船舶恢复到目标位置所需推力和扭矩的大小，并对各推进器进行推力分配，进而使各推进器产生相应的推力和扭矩，使船舶尽可能地保持在海平面上要求的位置上。其中，推进器系统是动力定位系统的一个重要组成部分，作为动力定位系统的执行机构，推进器用于产生力和力矩，用以抗衡作用于船上的干扰力和干扰 力矩。推进器一般来说是指螺旋桨，在动力定位系统中除一般的主推外，应用比较多的是槽道螺旋桨、全方位螺旋桨和吊舱螺旋桨。由于全方位螺旋桨能产生任意方向的推力，且使用灵活方便，非常适用于动力定位系统，很多定位精度要求较高的大型钻井平台和工程船的推进器系统全部由全方位螺旋桨组成。因为，单个推进器的推力容量是有限的，动力定位船或海洋平台上通常安装有多个全方位螺旋桨。使用时，应尽量使一个全方位螺旋桨的排出流，而不要影响到其它推进器和设备的工作。为了减小该影响，目前，通常在推力分配过程中设置推力禁区，使全方位螺旋桨工作在方位推力禁区之外。螺旋桨若要通过推力禁区，则采用降低螺旋桨的推力并快速通过等策略来降低影响。而推力禁区的计算对于动力定位推力分配方法至关重要，直接影响动力定位系统的定位精度和稳定性。研究全方位螺旋桨的推力禁区计算方法，对于安装有全方位螺旋桨的动力定位船舶和海洋平台完善推力分配方法，很好的解决推力分配中推力禁区计算这一关键技术问题，实现动力定位有着积极的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种动力定位系统中全方位推进器推力禁区的推力分配方法，其可以提高动力定位系统中全方位推进器的使用效率，降低螺旋桨排出流对其它螺旋桨工作的影响，解决了推力分配方法中推力禁区计算这一关键技术问题。本发明的目的是由以下技术方案实现的—种全方位推进器推力禁区的推力分配方法，其特征在于采用以下步骤第一步测量并确定全方位螺旋桨直径D ；第二步分别测量距全方位螺旋桨最近的两个推进器的距离X ；第三步将两次测量的距离X，根据两次测量的距离X远近情况进行以下处理
(I)若测得距离X大于15倍全方位螺旋桨直径D，则认为该全方位螺旋桨对受影响的全方位螺旋桨或设备干扰较小，不计算该推力禁区；⑵若测得距离X小于15倍全方位螺旋桨直径D，则令％=95%并按公式
权利要求
1.一种全方位推进器推力禁区的推力分配方法，其特征在于采用以下步骤 第一步测量并确定全方位螺旋桨直径D ; 第二步分别测量距全方位螺旋桨最近的两个推进器的距离X ； 第三步将两次测量的距离X，根据两次测量的距离X远近情况进行 以下处理 ⑴若测得距离X大于15倍全方位螺旋桨直径D，则认为该全方位螺旋 桨对受影响的全方位螺旋桨或设备干扰较小，不计算该推力禁区； ⑵若测得距离X小于15倍全方位螺旋桨直径D，则令％=95%并按公式
2.根据权利要求I所述的全方位推进器推力禁区的推力分配方法，其特征在于所述连线方向由受影响的全方位螺旋桨指向该全方位螺旋桨。
3.根据权利要求I所述的全方位推进器推力禁区的推力分配方法，其特征在于所述全方位螺旋桨与受影响的全方位螺旋桨的推力禁区为 V centre- V be- < Q <取。_+1^ ，其中，Q为全方位推进器的方位角；11^ 是全方位螺旋桨与受影响的螺旋桨位置连线方向。
全文摘要
一种全方位推进器推力禁区的推力分配方法，采用以下步骤一测量并确定全方位螺旋桨直径D；二分别测量距全方位螺旋桨最近的两个推进器的距离x；三将两次测量的距离x远近情况进行以下处理若测得距离x大于15倍全方位螺旋桨直径D，则认为该全方位螺旋桨对受影响的全方位螺旋桨或设备干扰较小，不计算该推力禁区；若测得距离x小于15倍全方位螺旋桨直径D，则令tφ=95%并计算ψbeam值；计算该全方位螺旋桨与受影响的全方位螺旋桨位置连线方向和船艏向夹角ψcentre；计算该推力禁区，并将推力禁区结果转化为0～360°的标准形式。本发明可以提高动力定位系统中全方位推进器的使用效率，降低螺旋桨排出流对其它螺旋桨工作的影响，解决了推力分配方法中推力禁区计算这一关键技术问题。
文档编号G05D1/00GK102968116SQ20121041991
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者李志刚, 付明玉, 钟文军, 刘菊娥, 李娟 , 吴朝晖, 魏玉石, 陈翠和, 黄福祥, 刘鸿雁, 林孝工, 刘向波 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司, 哈尔滨工程大学