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从提高锚泊系统收放时效性入手,提出了一种半潜式钻井平台复合式锚泊系统组分配比优化设计方法,旨在尽可能降低复合式锚泊系统的钢链配比长度,提高收放效率。结合锚泊系统设计参数,制定优化设计准则,建立优化分析流程,采用ANSYS-AQWA建立锚泊定位半潜式平台水动力分析模型,获得平台运动参数和锚链动力参数,对平台漂移量、锚链最小安全系数、走锚临界张力、锚链最小卧底长度和起锚力进行无量纲指标分析,并综合考虑张力倾角与预张力对优化结果的影响,获得复合式锚泊系统钢链与钢缆的最优配比关系,确定最优钢链长度为395 m,较原钢链长度缩短225 m,钢链收放时间降低36%,进一步提高锚泊系统收放时效性,并降低平台可变荷载。 相似文献
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随着海洋油气资源开发逐渐走向深海,浮式结构物的定位能力越来越受到人们的重视。锚的泊辅助动力定位系统是将锚泊定位和动力定位相结合的一种新型海上定位系统。它具有安全性高、定位能力强、消耗功率小的特点。本文以某深水半潜式钻井平台为例,通过建立锚泊辅助动力定位时域模拟程序,分析平台在工作海况下的定位精度和功率消耗,并与相应海况下的动力定位进行比较。分析结果表明,该时域模拟程序能较为准确的地反映实际平台的定位情况。与动力定位相比,锚泊辅助动力定位能够取得更好的定位精度和较小的功率消耗,是更理想的定位方式。 相似文献
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锚泊辅助动力定位系统是一种将锚泊定位与动力定位结合起来的新型定位方式。对该系统的艏向控制模式进行了研究。在该模式下,控制系统将只对平台的艏向运动施加约束。同时对平台在该模式下的定位进行了时域模拟,并与锚泊定位和水平面三自由度均施加约束的全定位模式进行了对比。结果表明,在一般海况下,相比锚泊定位,该定位模式能显著提高平台的艏摇控制精度;相比全定位模式,该定位模式消耗的功率更小、更经济。艏向控制模式是锚泊辅助动力定位系统的一种工作模式,在相应海况条件下采取该定位模式,能够实现精确和经济的定位。 相似文献
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基于三维频域势流理论,计算船体的水动力参数;采用动态耦合方法分析了深海半潜式生产平台各系统之间的相互作用特征,研究了立管系统对锚泊系统定位能力的影响。计算结果表明,立管系统在一定程度上增加了整个系统的刚度,其所受的附加质量和阻尼可降低平台的低频响应,从而降低平台的偏移和系泊缆的张力;海流将增大立管上的拖曳力,使平台偏移更远,锚索上的张力更大;立管系统对锚泊系统定位性能的最终影响需综合考虑多种因素的叠加。对目标平台而言,由于服役海域的流速较大,对立管的拖曳作用较为明显。因此,为确保平台的安全性,当服役海域流速较大时,带有多立管的平台,其锚泊系统的设计应考虑立管的影响。 相似文献
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针对带有禁止角的半潜平台动力定位系统推力分配算法功率较大的问题,提出了一种基于人工神经网络拟合桨—桨干扰推力损失函数的序列二次规划推力分配算法。该方法考虑了半潜平台桨—桨干扰造成的推力损失,引入推力系数来表达推力损失。利用人工神经网络拟合推力系数,将推力损失加入到推力分配的数学模型中,取消了禁止角。采用序列二次规划求解推力分配数学模型。最后以某半潜式钻井平台为例,选取三种浪向角工况进行推力分配仿真模拟,结果显示该算法在高效分配定位所需推力的同时有效减小了功率消耗,应用前景广泛。 相似文献
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海洋石油气开采向着更深的水域和更恶劣的环境进军,随着水深的增加,传统的锚泊定位系统因锚链重量的增加和平台甲板可变载荷的减少已不能满足深水海洋石油气勘探开采装置的定位要求,代之以数字计算机控制技术的动力定位系统(DP3)。其通过不断地检测平台实际位置与目标位置的偏差,产生控制指令并通过控制系统分配到对应的推进器上,使平台保持在设定的位置上或沿设定的轨迹运动。针对某3 000 m深水半潜式钻井平台项目,对DP3动力定位系统的设计和应用进行了介绍,并对平台的动力定位系统和辅助系统进行了FMEA分析。 相似文献
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《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》2009,34(4):548-558
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This paper describes an underwater 3500 m electric manipulator (named Huahai-4E,stands for four functions deep ocean electric manipulator in China),which has been developed at underwater manipulation technology lab in Huazhong University of Science and Technology (HUST) for a test bed of studying of deep ocean manipulation technologies.The manipulator features modular integration joints,and layered architecture control system.The oil-filled,pressure-compensated joint is compactly designed and integrated of a permanent magnet (PM) brushless motor,a drive circuit,a harmonic gear and an angular feedback potentiometer.The underwater control system is based on a network and consisted of three embedded PC/104 computers which are used for servo control,task plan and target sensor respectively.They communicate through User Datagram Protocol (UDP) multicast communication in Vxworks OS.A supervisor PC with a virtual 3D GUI is fiber linked to underwater control system.Furthermore,the manipulator is equipped with a sensor system including a unique ultra-sonic probe array and an underwater camera.Autonomous grasp strategy based multi-sensor is studied.The results of watertight test in 40 MPa,joint’s efficiency test and autonomous grasp experiments in tank are also presented. 相似文献
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基于BP神经网络控制方法设计了一种适用于自升式海洋平台的智能控制系统。为了验证该控制系统的有效性,以墨西哥湾海域某典型深水自升式海洋平台为原型,根据动力相似准则按照1∶40的相似比设计海洋平台试验模型,采用磁流变阻尼器作为实施该智能控制方法的控制器,并对其主要参数进行了设计。在此基础上,在波浪水池中分别对有、无安装控制系统的自升式海洋平台模型进行了多工况的波浪试验,通过对比安装控制系统前后平台结构的响应幅度,研究了控制系统的振动控制效果。试验结果表明:基于BP神经网络的磁流变阻尼智能控制系统能够有效地控制自升式海洋平台结构的动力响应,且控制效果稳定。 相似文献
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The formation control problem for underactuated unmanned surface vehicles (USVs) is addressed by a distributed strategy based on virtual leader strategy. The control system takes account of disturbance induced by external environment. With the coordinate transformation, the advantage of the proposed scheme is that the control point can be any point of the ship instead of the center of gravity. By introducing bio-inspired model, the formation control problem is addressed with backstepping method. This avoids complicated computation, simplifies the control law, and smoothes the input signals. The system uniform ultimate boundness is proven by Lyapunov stability theory with Young inequality. Simulation results are presented to verify the effectiveness and robust of the proposed controller. 相似文献
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Hong Kwang Yeo Sharif B.S. Adams A.E. Hinton O.R. 《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》2001,26(4):604-611
A multi-element receiver strategy is proposed in this paper for a multi-user shallow-water acoustic network (SWAN). The base station receiver, equipped with prior knowledge of the synchronization and training sequences of all intended users, has the task of demodulating the received signals of each user independent of the presence of other users. The adopted receiver strategy enables robust communications through the challenging underwater environment which is limited by both environmental and system factors. The channel is characterized by inter-symbol interference due to multipath propagation and multiple access interference. In this paper, we propose a number of multi-user detection receiver structures employing adaptive decision feedback equalization and spatial diversity to mitigate the effect of these two types of interference. Computer simulations and experimental sea trials conducted in the North Sea in 1999 were used to test the receiver strategies' performance for a two user near far scenario. Amongst a number of strategies tested, the structure based on recursive successive interference cancellation demonstrated improved performance overall 相似文献
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水声信道的多径时延扩展和时变特性对信道估计和均衡技术的研究带来了很大的挑战,同时也决定了水声信道是一种时频双扩展信道,提出一种水声OFDM通信系统中基于软信息的迭代信道估计技术,利用基于复指数基扩展模型(CE-BEM)进行信道估计。OFDM系统本身可以消除由于多径引起的符号间干扰(ISI)。基于导频的BEM信道估计,可以实现对时变信道的估计,结合基于软信息迭代的迭代均衡模块,将每次迭代生成的符号软判决信息作为辅助导频用于信道估计。同时,为了防止由于信道时变引起的信道子载波间干扰(ICI)对导频符号的影响,采用基于保护间隔的导频插入法插入导频。仿真结果显示基于BEM的软信息迭代信道估计性能较非迭代信道估计时明显提升。 相似文献
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缓波型立管由于设计参数较多且优化目标之间相互影响，设计结果具有很大的不确定性。随着代理模型和智能优化算法的发展，针对缓波型立管的优化可以提出更好的解决方案。以提高力学性能和经济效益为优化目标，采用基于Kriging插值模型和NSGA-II算法的多目标优化策略，对考虑顶部浮体影响的深水缓波型立管进行动力响应分析，并开展线型—截面双目标优化集成设计和线型—浮筒三目标优化集成设计。将处于不同几何尺度的设计变量进行集成，旨在各目标存在相互竞争的情况下，与截面、浮筒设计形成有效互动以提高线型设计的总体性能。结果表明，Pareto最优解集可提供多个选择方案，以满足工程实际需要。将所选最优方案与初始设计进行对比，并以疲劳性能和成本估算作为优化的校核指标，取得了理想的优化效果。 相似文献