半潛式鉆井平臺動力定位控制器設計

王 莉，陳紅衛

（江蘇科技大學 電子與信息工程學院，江蘇 鎮江 212003）

半潛式鉆井平臺動力定位控制器設計

王 莉，陳紅衛

（江蘇科技大學 電子與信息工程學院，江蘇 鎮江 212003）

針對運動參數及外界環境擾動的不確定性的動力定位系統，考慮系統設計過程中的各種約束問題，本文基于廣義預測控制基本理論設計了非線性預測控制器，同時將遺傳算法y應用到廣義預測控制器的滾動優化中，提高尋優速度。最后以981半潛式鉆井平臺為研究對象進行了仿真實驗，仿真結果表明該控制器的有效性和優越性。

半潛式鉆井平臺；動力定位；廣義預測控制；遺傳算法

海洋結構物在海上進行作業時，需要在風、浪、流等外界環境的作用下，仍然能保持在預定的工作區域，這就需要定位系統來完成[1]。比較常見的定位方式有錨泊定位和動力定位。錨泊定位主要依靠錨鏈的張力提供的反力來抵抗外界風、浪、流等環境力，從而將海洋平臺保持在預定的工作水域內。但隨著水深增加，拋錨難度增大，成本高，定位精度受到限制。而動力定位系統是依靠推進器的推力抵抗外界環境的干擾，將海洋平臺維持在預定的工作區域內。靈活性好，操作簡單，定位精度高。

海洋結構物在海上的動力學特性具有強耦合、非線性、大時滯和大慣性等特點，很難建立精確的數學模型，而且外界環境的干擾也會隨著不同海況發生變化，傳統的PID控制已無法滿足要求。模糊控制、神經網絡控制、魯棒控制等控制方法都被應用于DP控制系統。……