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船舶动力定位系统的推力优化分配研究
船舶动力定位系统的推力优化分配研究
摘要：
船舶动力定位系统是一种重要的航行控制系统，其在船舶操纵和船
舶动力分配方面起着重要作用。推力优化分配是船舶动力定位系统的核
心内容，目的是实现船舶的良好推进性能和能源效益。本论文将介绍船
舶动力定位系统的推力优化分配原理和方法，并通过数值模拟研究探讨
其在提高船舶能源效益方面的效果。
关键词：船舶动力定位系统；推力优化分配；船舶操纵；能源效益；
数值模拟
一、引言
船舶动力定位系统是指通过控制船舶的推力和方向来实现船舶在预
定位置和航向上的稳定性控制。在船舶操纵和船舶能源效益方面，推力
优化分配技术起着至关重要的作用。优化的推力分配可以提高船舶的推
进性能，减少燃油消耗，降低环境污染。
二、推力优化分配原理和方法
1.推力分配原理
推力分配原理是指根据船舶的操纵需求和性能要求，合理分配船舶
的推力。推力分配应考虑船舶的稳定性、操纵性和节能性，以实现船舶
的高效、安全航行。推力分配原则包括主推力和侧推力的分配、舵角和
舵力的协调、船舶的动力平衡等。
2.推力分配方法
推力分配方法主要有基于经验规则的分配方法和基于数学模型的优
化方法。基于经验规则的分配方法适用于简化船舶动力定位系统，在实
际操纵中根据经验和规则进行推力的分配。基于数学模型的优化方法则
通过建立船舶运动模型和最优化算法来实现推力的优化分配，以获得最
佳的船舶性能。
三、推力优化分配的影响因素
推力优化分配的效果受到多种因素的影响。其中包括船舶的尺寸和
形态、机舱布局和推进系统、环境条件和航行任务等。合理考虑这些因
素对推力分配的影响，可以使推力分配更加准确和有效。
四、数值模拟研究
本论文通过数值模拟研究了推力优化分配在提高船舶能源效益方面
的效果。使用MATLAB软件建立了船舶运动模型，并利用遗传算法进行
推力的优化分配。通过对比分析不同优化算法的结果，验证了推力优化
分配在减少燃油消耗和提高船舶航行效率方面的效果。
五、结论
本论文介绍了船舶动力定位系统的推力优化分配原理和方法，并通
过数值模拟研究验证了推力优化分配在提高船舶能源效益方面的效果。
推力优化分配对提高船舶的推进性能和节能效果具有重要意义，对航行
控制和船舶设计具有指导意义。
参考文献：
[1]李某某.船舶动力定位技术研究[D].大连:大连海事大学,2018.
[2]李某某.船舶能效优化技术研究[D].上海:上海海事大学,2019.
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