摘要动力定位系统在船舶上已有广泛应用，而船舶定位精度很大程度取决于控制方法，本课题以某起重船为研究背景，结合该船动力定位作业过程中的定位控制系统进行探讨和研究，论文主要包括以下几个方面的工作：82322

针对起重船动力定位系统模型定义了坐标系和运动变量，建立风、浪、流三大外界环境扰动力的数学模型，然后建立船舶运动的三自由度数学模型并对实船数据量纲处理。深入研究了自抗扰控制器的结构，对其三个核心部分进行了深入探讨，在基本的自抗扰控制器基础上进行改进。

基于起重船动力定位系统模型，采用自抗扰理论设计了动力定位系统控制器。利用MATLAB仿真软件对所设计的控制器做仿真试验以验证所提出的控制方法的有效性。通过仿真结果对比，所设计的控制器效果较好，同时控制器参数调整相对简单，有一定的应用价值。

毕业论文关键词：起重船；动力定位系统；自抗扰控制器

Abstract Dynamic positioning system has been widely used in the ship, and the ship       positioning accuracy is largely depends on the control method。 The object takes a crane ship as the research background, combined with dynamic positioning vessel during the operation of the positioning control system to explore and research,the paper mainly includes the following aspects:

In view of the crane ship dynamic positioning system model, defined coordinates and movement variables,then established the wind, wave and current external environment disturbance force mathematical models,and established three degrees of freedom mathematical model of ship and actual ship data processing dimension。 Further studied the structure of ADRC, in-depth discussions of its three core components。An improved method was proposed based on the basic ADRC。

Based on the crane ship dynamic positioning system model, used the theoretical of ADRC designed the dynamic positioning system controller。 Then, used MATLAB software to do simulation test to verify the effectiveness of the proposed algorithm。Compared with the simulation results, the designed controller has good effect, and the controller parameter adjustment is simple and has certain application value。 

Keywords:  crane ship；dynamic positioning；ADRC

目录

第一章 绪论 1

1。1 研究背景及意义 1

1。2 动力定位系统简介 2

1。3 国内外研究现状 3

1。3。1 动力定位系统发展和现状 3

1。3。2 自抗扰控制技术现状 4

1。4 本文主要研究内容 5

第二章 船舶动力定位系统的数学模型 6

2。1 引言 6

2。2 坐标系的选取与建立 6

2。2。1 固定坐标系和船体坐标系 6

2。2。2 两坐标系转换关系 7

2。3 运动变量定义 8

2。4 环境扰动力数学模型 9

2。4。1 风的干扰力模型 9

2。4。2 浪的干扰力模型 10

2。4。3 流的干扰力模型 11

2。5 船舶三自由度模型 12

2。5。1 船舶低频运动模型