高性能船舶动力定位系统技术分析
船舶行业的船舶定位和导航系统
船舶行业的船舶定位和导航系统船舶定位和导航系统是船舶行业中至关重要的技术装置，它们通过准确的定位和高效的导航功能，为船舶提供安全、稳定的航行环境。
本文将从船舶定位和导航系统的基本原理、技术应用和未来发展趋势等方面进行探讨。
一、船舶定位和导航系统的基本原理船舶定位和导航系统通常由GPS(Global Positioning System)卫星定位系统、GNSS(Global Navigation Satellite System)全球导航卫星系统、惯性导航仪等组成。
其中，GPS卫星定位系统是最为常见和普遍应用的定位系统之一。
它利用卫星发射的信号与船舶上的接收器进行通信，通过计算信号的传播时间差以及卫星的位置信息，确定船舶的准确位置。
二、船舶定位和导航系统的技术应用1. 航行安全：船舶定位和导航系统能够通过精准的定位信息，帮助船舶船员了解当前的船位、船速、航向等参数，从而及时避免遭遇浅滩、礁石等障碍物，确保船舶正常航行并降低事故风险。
2. 船队管理：船舶定位和导航系统不仅可以实时获取单艘船舶的位置信息，还可以将船队中的船舶位置信息进行整合和管理，从而帮助船队管理者掌握整个船队的运行情况，合理调度船舶，提高船队的运行效率。
3. 航线规划：船舶定位和导航系统能够根据预设的航线，提供最佳的航行路径选择。
系统通过综合考虑船舶的当前位置、目的地、环境因素等，并结合导航图纸，为船舶提供航线规划，实现最短航程、最安全的航行路径。
4. 环境监测：船舶定位和导航系统还可以配合其他设备，对海洋环境进行实时监测和分析。
例如，利用系统中的气象传感器、海洋生物传感器等，可以获取并分析当前海洋气象、潮汐、水文等信息，提前预知海洋环境变化，为船舶航行提供准确的环境保障。
三、船舶定位和导航系统的发展趋势随着科技的不断进步和船舶行业的发展需求，船舶定位和导航系统正朝着以下方面发展：1. 卫星定位精度提升：通过增加卫星数量、提高接收器灵敏度等手段，提高卫星定位系统的定位精度，增加船舶位置信息的准确性，提高航行安全性。
动力定位系统发展状况及研究方法
四、结论与建议
3、加强人才培养和队伍建设。通过加强人才培养和引进高素质人才，建立专 业化的研发和运维团队，为动力定位系统的可持续发展提供有力保障。
四、结论与建议
4、拓展应用领域和市场。积极探索动力定位系统在其他领域的应用，如水上 运动、环保工程等，拓展新的市场和应用领域。
参考内容
内容摘要
随着全球定位系统（GPS）的不断发展，船舶动力定位系统（Dynamic Positioning System，DPS）已经成为海洋工程领域中不可或缺的一部分。然而， 船舶在复杂海况下易受风、浪、流等多种因素影响，使船舶位置和姿态难以保持。 为了解决这个问题，多传感器信息融合技术被引入到船舶动力定位系统中，以提 高船舶定位和姿态控制的精度。
2、基于神经网络的信息融合方 法
2、基于神经网络的信息融合方法
神经网络是一种模拟人脑神经元结构的计算模型，具有强大的非线性映射能 力和自学习能力。在船舶动力定位系统中，神经网络可以用于实现对船舶位置、 姿态等参数的估计和预测。常用的神经网络包括多层感知器（MLP）、递归神经 网络（RNN）和卷积神经网络（CNN）等。
二、动力定位系统的发展过程
1、初期发展
1、初期发展
动力定位系统的初期发展始于20世纪60年代，当时该技术主要应用于海洋石 油钻井平台。随着技术的不断发展，动力定位系统的应用范围也逐渐扩大，包括 海洋工程、海洋科学、水下考古等多个领域。
2、技术更新换代
2、技术更新换代
随着技术的不断进步，动力定位系统的性能得到了大幅提升。从最初的机械 式稳定平台到现在的计算机控制的动力定位系统，其技术更新换代迅速。近年来， 随着人工智能、物联网等技术的不断发展，动力定位系统的智能化、自动化程度 也越来越高。
浅析船舶动力定位系统的组成及应用
浅析船舶动力定位系统的组成及应用发布时间：2022-12-19T07:56:40.231Z 来源：《科技新时代》2022年12期作者：陈龙韩朋刚刘欢蒙亚东只升震[导读] 船舶动力定位是在船舶需要定在某一坐标点时不在需要传统的定位锚机来固定，而是依靠一定的参考系统，如DGPS、罗经等，利用船舶自身的动力可以自动的维持在地球上的某一坐标点，这时DP控制系统依靠参考系统反馈回来的位置信息，风和流信息以及外力的信息，自动去控制主推进器，舵机，侧推等动力设备，维持在这个设定坐标点，这就是动力定位的简单解释。
（安装公司海洋石油202船）摘要：船舶动力定位是在船舶需要定在某一坐标点时不在需要传统的定位锚机来固定，而是依靠一定的参考系统，如DGPS、罗经等，利用船舶自身的动力可以自动的维持在地球上的某一坐标点，这时DP控制系统依靠参考系统反馈回来的位置信息，风和流信息以及外力的信息，自动去控制主推进器，舵机，侧推等动力设备，维持在这个设定坐标点，这就是动力定位的简单解释。
由于动力定位船舶的机动性、高效性，动力定位系统被广泛应用于海底管线检修，海洋电缆铺设、海洋石油平台守护、海洋钻井船、水下机器人跟踪、海底管线埋设等。
本文对工程船舶动力定位系统组成及作用进行分析。
关键字：动力定位参考系统自动控制工程船舶Abstract：This article is mainly about the Dynamic Position System, this system is different from the traditional position winch system. It depend on the DGPS, Gyro, Reference system, using the ship’s own ability hold a set position. The DP control system using the Reference system, calculate the external result forces, automatic control the thrusters, rudders to generate a opposite force, in order to keep the DP Ship positioning .Because of the better flexible and maneuvering, The DP control system is used more and more in the Marine Engineering construction. This article is mainly about the Dynamic Position System and the function.Key Words: Dynamic Position Reference System Automatic Control Engineering Ship1．动力定位系统工作原理的简单介绍20世纪60年代，随着海洋石油开发的需求，动力定位概念开始出现，美国Honewell公司将动力定位系统于1961年应用于第一条动力定位船舶CUSS1；近年来，随着海洋石油逐步走向深蓝，国际上各海洋石油公司发展目标、战略重心逐步转向深海领域；在海洋工程船舶的投资发展方向都是动力定位船舶，而动力定位系统是必不可少的利器。
动力定位船舶的故障模式与影响分析及其应用
93珠江水运2024年01月学术 · 动力定位船舶的故障模式与影响分析及其应用 ·动力定位船舶的故障模式与影响分析及其应用◎ 史赛峰 刘早红 罗良宝 江敏 程世龙 谢峥杰 浙江友联修造船有限公司摘 要：文章介绍和分析了一种多用途海洋工程供应船动力定位系统，在海上试航阶段所进行的FMEA故障模式与影响分析及其验证性试验。
通过对主动性的部件和系统的冗余检查，不间断电源模拟失电和放电试验，对控制软件的响应演示和验证并通过必要的测试修正硬件故障等，按照FMEA分析程序来逐步模拟验证所设计建造的DP2级动力定位系统满足规范和使用要求。
关键词：DP系统；故障模拟；FMEA试验文章是基于通过对某DP2级多用途海洋工程供应船的FMEA （故障模式与影响分析）验证性试验整个过程的参与，完整地记录模拟试验的主要程序步骤和关键点，并验证了该DP2动力定位系统设计和建造的合理性。
DP2指安装有动力定位系统的船舶，在出现单个故障（不包括一个舱室或几个舱室的损失）后，可在规定的环境条件下，在规定的作用范围内自动保持船的位置和艏向[1]。
1.项目介绍所测试项目为89M DP2级多用途海洋工程供应船（MPSV），船长89米，型宽21米，型深7.5米，吃水5.9米，载重吨5131吨，航速11节，挂新加坡船旗，入ABS船级社，其主要用途为海洋工程供应运输和维护作业并可用于配合支持潜水作业。
该船配备4台1881kW发电机为全船提供电力，并可通过主配电板将电力传输到艉部2台1850kW全回转推进器和艏部3台1200kW可调螺距侧向推进器，同时还配有1台940kW辅助发电机为120T克令吊和潜水设备提供电力。
动力定位及控制采用Kongsberg双冗余动力定位（DP）系统K-POS DP-21并配备有2套差分全球定位系统（DGNSS ）；3套电罗经（Gyro Compass）；3套风速风向传感器（Wind Sensor）；4套动态参考单元（M RU）；1套激光定位系统（C y S c a n ）；1套雷达定位系统（R A D iu s）；1套声呐定位系统（HiPA P）及1套张紧索系统（Tautwire）。
基于动力定位系统的船舶自主导航技术
基于动力定位系统的船舶自主导航技术船舶自主导航技术是指船舶借助各种传感器和系统，通过自主控制和决策，实现在没有人为操纵的情况下完成航行任务的能力。
它可以提高船舶的安全性和效率，同时减轻人员工作负担。
基于动力定位系统是船舶自主导航技术中的一种重要技术手段。
动力定位系统是一种能够通过控制船舶的动力和舵轮，使其保持固定在空间位置上的技术。
通过精确控制船舶的主推进器和辅助设备，结合卫星导航系统和传感器，动力定位系统可以在没有锚泊设备的情况下，使船舶实现精确定位和持续稳定的工作状态。
基于动力定位系统的船舶自主导航技术具有以下优势：首先，基于动力定位系统的船舶自主导航技术能够提高船舶的自主性和灵活性。
船舶不再依赖锚泊设备，而是通过动力装置实现准确控制和调整。
这使得船舶在复杂环境中进行航行时能够更好地适应不同的海况和气象变化，提高了船舶的适航能力。
其次，基于动力定位系统的船舶自主导航技术具有较高的精准度。
动力定位系统结合卫星导航系统和传感器，可以实时获取船舶的位置和姿态信息，并将这些信息用于控制船舶的动力和舵轮。
这使得船舶在自主导航过程中能够保持稳定的工作状态，确保航行的准确性和精确性。
此外，基于动力定位系统的船舶自主导航技术还可以提高船舶的安全性和可靠性。
传统的锚泊系统存在着依赖天气、海底地形和锨泊设备本身的制约，容易出现锚滑移、锚链断裂等安全隐患。
而基于动力定位系统的船舶自主导航技术能够通过实时监测和控制船舶的位置和姿态，减少人为操作的风险，最大限度地提高船舶的安全性和可靠性。
在应用方面，基于动力定位系统的船舶自主导航技术已经在海洋工程、海洋科学调查和油田开发等领域得到广泛应用。
例如，在海洋工程中，船舶可以通过动力定位系统精确控制自身位置和姿态来进行海上工程施工和维护。
在海洋科学调查中，船舶可以利用动力定位系统实现高精度的海洋调查和数据采集工作。
在油田开发中，船舶可以利用动力定位系统进行海上石油钻探和开采工作。
基于动力定位系统的船舶自动避碰技术研究
基于动力定位系统的船舶自动避碰技术研究概述：船舶自动避碰技术是近年来航海领域发展迅猛的一个重要研究领域。
基于动力定位系统的船舶自动避碰技术通过利用船舶自身的动力定位能力，结合先进的导航与遥感技术，以及智能决策系统，实现船舶避碰的自动化和智能化。
本文将从动力定位系统的原理和船舶自动避碰技术的研究现状出发，详细介绍该技术的工作原理、关键技术以及应用前景。
一、动力定位系统的原理动力定位系统是现代航海技术的重要组成部分之一，其基本原理是通过船舶上的推进器、舵和转向设备等，通过实时控制使船舶能在海洋水域内以自动控制的方式维持特定的位置和航向。
动力定位系统利用了多种传感器和先进的计算装置，通过计算船舶的位置、航向、速度等状态信息，并通过外部参考物的信息来实现位置和航向的控制。
二、船舶自动避碰技术的研究现状船舶自动避碰技术是航海领域的研究热点之一，其主要目标是提高船舶的安全性和自动化程度。
当前的船舶避碰主要依靠船长和船员的经验与判断，但这种人工决策存在主观性强、反应时间长以及人为疏忽等问题。
因此，开发一种能够自动避开与其他船舶的碰撞风险的技术是一个重要的研究方向。
目前，船舶自动避碰技术主要包括基于雷达图像处理的目标检测与跟踪、基于自动识别系统的船舶识别与辨别以及基于动力定位系统的自动避碰决策与控制等三个方面。
三、基于动力定位系统的船舶自动避碰技术的工作原理基于动力定位系统的船舶自动避碰技术是指通过船舶上的传感器和相应的计算装置，收集并处理周围环境的信息，实时评估附近船舶的风险，并根据风险评估结果，通过控制推进器、舵和转向设备等，实现船舶的自动避碰。
该技术的工作原理主要包括环境感知、风险评估和路径规划三个主要步骤。
首先，通过船舶上的雷达、相机和其他传感器，获取船舶周围的环境信息，包括其他船舶的位置、航向、速度等。
然后，将这些信息输入到智能决策系统中，对可能产生风险的船舶进行识别和跟踪，评估其与船舶的相对运动状态，并计算出相应的碰撞风险。
船舶动力定位系统的原理
船舶动力定位系统的原理
船舶动力定位系统的原理主要基于以下几个方面：
1. 全球定位系统（GPS）：船舶动力定位系统通常使用GPS卫星技术来获取船舶的实时位置信息。
通过接收来自多颗卫星的信号，系统可以计算出船舶的经度、纬度和海拔高度等信息。
2. 惯性测量单元（IMU）：船舶动力定位系统还常常配备惯性测量单元，它是一种集成了加速度计和陀螺仪的装置。
通过测量船舶的加速度和角速度等信息，系统可以根据牛顿力学的运动方程计算出船舶的位置和姿态状态。
3. 地面基站和微波测距系统：在一些需要更高精度定位的应用中，船舶动力定位系统可能还会使用地面基站和微波测距系统。
地面基站会发送信号给船舶，而船舶上的接收器会测量接收到信号的时间延迟，从而计算出船舶与基站之间的距离。
通过多个基站的协同作用，系统可以实现更精确的定位。
4. 数据处理和集成：船舶动力定位系统通常会将从各个传感器获取的数据进行处理和集成。
这包括计算出船舶的位置、速度、姿态等信息，并进行滤波和校正，以提高定位的精度和稳定性。
综上所述，船舶动力定位系统的原理是通过GPS技术、惯性测量单元、微波测距系统等多种传感器的协同作用，获取船舶的位置、姿态等信息，并进行数据处
理和集成，从而实现对船舶动力的准确定位。
动力定位系统浅析
动力定位系统浅析摘要近年我国在海底电缆铺设和海管铺设及挖沟作业中广泛使用的船舶动力定位技术，尤其是以中海油动力定位工程船舶的建造和使用较为突出，本文结合作者多年在在海洋石油299动力定位工作船舶的工作经验，介绍DP系统原理、组成及应用。
关键词：DP、动力定位、HIPAP一DP定位系统原理及应用DP系统其主要原理是利用计算机对采集来的环境参数（风、浪、流），根据位置参照系统提供的位置，自动地进行计算，控制各推进器的推力大小，使船舶保持艏向和船位的固定或者按照设定航向及航速进行作业。
动力定位时,通过电脑传输，只需几分钟的时间，就把航行中的船稳稳地停在预定的位置。
该系统开启后，位置传感器、航向传感器、姿态传感器、风传感器、海流传感器等仪器开始实时实地测得数据，并把这些数据信息及时传输给计算机，计算机再将其与设定的船舶位置信息比较，找出偏差，继而通过电脑向各推进器发出指令，调整各推进器的推力，实行位置偏差修正，直至到达设定的位置并停稳。
该系统应用了DGPS（差分全球定位系统），数字滤波技术，以及最优控制软件等先进技术，使其定位精度在米级甚至是分米级。
该系统不仅应用于停船定位，而且还能应用于船与船间的航距固定。
尤其是海上补给船在航行中进行补给作业时，需要保持操纵安全可靠的航行距离，该系统通过对船舶各推进器的自动精确控制，使船舶在海上航行中进行补给不再成为难事。
此外，该系统还应用于海底电缆铺设、检修，海底管线铺设，倾倒岩石，采沙挖泥，海底管线挖沟，潜水，ROV，海上打捞救生，以及深海石油开采等海洋作业的平台定位。
二动力定位系统分析2.1 DP系统的组成动力定位控制系统动力定位控制系统包括控制器和测量系统。
控制器指的是动力定位系统总的控制部分，一般采用计算机控制的方法。
测量系统包括位置参照系统、电罗经、风向风速仪、倾角仪等，测量船舶的船位、艏向、纵倾横倾角等船舶状态，以及风向、风力、流速等环境条件，通过接口输入到控制器中。
动力定位系统的原理与应用研究
动力定位系统的原理与应用研究动力定位系统（Dynamic Positioning System，简称DP系统）是一种利用船舶自身的动力装置，通过控制船舶的推进器和转向装置，以保持船舶在特定位置或沿特定航线中的姿态和位置的船舶控制技术。
该系统通过引入先进的传感器、计算机和自动控制技术，实现了船舶的自动定位和控制，具有广泛的应用范围，包括海洋工程、油气勘探和海上施工等领域。
本文将围绕动力定位系统的原理和应用进行研究，探讨其工作原理、关键技术以及在不同领域中的应用情况。
动力定位系统的基本原理是通过精密控制船舶的动力装置和转向装置，使船舶能够保持指定的位置或姿态。
系统通过多个传感器，包括全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）、罗盘等，获取船舶的姿态和位置信息。
船舶的动力传动系统包含主推进器、侧推进器和横向推进器，通过调整各个推进器的转速和推力，使得船舶能够在海上保持稳定的位置和方向。
此外，动力定位系统还包括中央控制室和自动控制软件，用于处理传感器数据和控制推进器的工作状态。
动力定位系统的关键技术主要包括传感器融合、控制算法和动力装置。
传感器融合是指将不同类型的传感器数据进行融合，通过算法得到更准确的位置和姿态信息。
控制算法则是根据传感器数据和预设目标，通过动态调整推进器的工作状态，使船舶保持稳定的位置和姿态。
动力装置包括主推进器、侧推进器和横向推进器，这些推进器通过电动机、液压系统和传动装置等实现动力输出，并通过控制系统调整输出的推力和转速。
动力定位系统在海洋工程领域有着广泛的应用。
在海底油气勘探和开采过程中，船舶需要靠近井口进行作业，因此精确的定位至关重要。
动力定位系统能够通过控制船舶的位置和姿态，使其保持在井口附近，从而实现安全和高效的作业。
此外，动力定位系统还能够应用于海上风电场建设、海洋石油平台维修等领域，在这些领域中，船舶需要稳定地停留在特定的位置进行作业，而动力定位系统能够实现船舶的准确定位和控制。
动力定位DP-3系统介绍
动力定位DP-3系统介绍动力定位(Dynamic Positioning，DP)系统是指在风、浪、流的干扰情况下，不借助锚泊系统，利用自身的推进器系统使海上浮动装置保持一定的位置和艏[1]向，或者按预定运动轨迹运行的闭环控制系统。
根据动力定位的不同冗余度，DP-3要求在出现故障(包括由于失火或进水造成一个舱室的完全损失)后，可[2]在规定的环境条件下，在规定的作业围内自动保持船舶的位置和艏向。
动力定位系统是自上个世界六十年代开始，国外海洋工程为了深水海域的开发而研制出来的自动控制船舶位置的系统。
动力定位船可以根据实时测得的海域环境条件，通过控制船舶的推进器系统，自动保持船舶的位置按照预先设定的轨迹运动。
在国内海洋工程领域，该定位系统越来越成为深水海洋工程船舶的标准配置。
同时，随着中国造船行业的迅猛发展，越来越多的动力定位船在国内船厂建造。
DP-3动力定位控制系统介绍DP-3动力定位控制系统是中央控制系统(Integrated Control System，ICS)中最重要的核心系统之一。
其主要的工作原理为图1所示。
动力定位控制系统的工作原理是:根据位置参照系统测得的船位信息与DP传感器系统测得的环境信息，经滤波后得到估算值，根据估算值与期望值进行比较和运算，然后经推进器分配模块计算后发出对各推进器的指令。
在DP控制系统中，艏向和位置由操作者设定，然后由DP控制器通过发出控制信号到推进器系统，DP控制系统通过推进器控制系统的分配，发布命令到任何一个在使用的推进器，通过改变推进器的运转方向、转速或叶片的螺矩，以调节船位。
出现偏差时，DP控制系统可自动探测并进行适当的调整。
DP控制系统这种控制方式能减少燃料消耗、机器磨损和温室气体排放。
1图1 DP控制系统工作原理动力定位系统是动力定位船的必要的完整装置，主要由电力系统、推进器系统和DP控制系统组成。
任何一个子系统发生故障都可能导致船舶失去定位或艏向保持能力。
哈尔滨工程大学科技成果——船舶动力定位系统
哈尔滨工程大学科技成果——船舶动力定位系统项目概述哈尔滨工程大学从事动力定位技术研究已有三十年历史，创新研制了多项国内外领先的技术和产品，多次获得国家科技进步奖。
主要产品有：我国首台水面船动力定位系统：ROV工作母船“HDP301型动力定位控制系统”、装备在胜利油田“浅海海底管线电缆检测与维修装置”上的“IODP-I型智能综合操纵和动力定位系统”、海洋救助船“HDP501型动力定位控制系统”等。
该系列动力定位产品应用了差分全球定位系统，非线性滤波技术，以及最优控制、非线性控制等先进技术，其核心技术-动力定位技术是属于船舶及海洋平台的高新控制技术，涉及水动力学、操纵性理论、控制理论、自动控制、计算机技术和海洋环境等多个学科，可使处在风、海浪、海流环境中的船舶能完成以前不能（或很难）完成的水面和水下作业，产品的定位精度均在几米之内，达到国际主流水平，打破了动力定位技术长期受国外垄断的现状，对当今海洋开发和装备发展有重要意义。
专利获奖情况此系列产品共申报专利六项，一种基于推力分配管理的动力定位船推力分配方法（201210177475）；基于在线可用功率的动力定位船推进器负载限制方法（201210177458）；基于软件同步的可降级三模冗余计算机系统（201210166434）；单自由度船用激光测距仪稳定平台及控制方法（201110325164.8）；基于激光测距仪的两船相对位置测定方法（201110115222.4）；单球壳对接裙（ZL200610151168.8）。
获奖情况：7103艇浮力微调和自动定深微机控制系统，国家科技进步三等奖，1985年；深潜救生艇动力定位和集中控制与显示系统，国家科技进步三等奖，1999年；双工型沉雷探测和打捞潜器，国防科技一等奖，2000年；援潜救生潜器六自由度动力定位技术和新型对接装置，国防科技一等奖，2002年。
市场前景由于国内配套动力定位系统船舶的需求越来越大，预期未来三年的我国DP产品销售量在100-200套，按每套（含推进系统）平均销售6000万人民币，总销售额达60亿-120亿，利润12亿-24亿。
船舶动力定位智能PID控制器设计与仿真研究
船舶动力定位智能PID控制器设计与仿真研究近年来，船舶动力定位技术已经成为船舶控制系统中极为重要的一个领域。
在海洋环境下，船舶往往需要保持稳定的位置，如海上平台、海底管线、钢桶平台等；在进行船舶与海上条件约束的操作时，船舶动力定位系统将起到关键作用。
随着科学技术日新月异，船舶动力定位系统的设计与研究也日益发展。
本文将探讨一种基于智能PID（Proportional-Integral-Derivative）控制器对船舶动力定位系统的设计与仿真研究。
首先，我们介绍船舶动力定位系统的工作原理。
船舶动力定位系统由三个子系统组成：姿态控制子系统、位置控制子系统和动力控制子系统。
姿态控制子系统负责船舶的方向，位置控制子系统负责船舶位置的控制，而动力控制子系统负责船舶动力的管理。
然后，我们关注船舶动力定位系统中的智能PID控制器。
PID控制器可以通过计算反馈信号与设置值之间的误差，使用比例、积分和微分算法计算出控制信号。
智能PID控制器与传统PID 控制器相比，采用了自适应神经网络算法，可以根据反馈信号的变化对比例系数、积分系数和微分系数进行自动调整，从而提高了控制精度和鲁棒性。
最后，我们进行船舶动力定位系统的仿真研究。
我们建立了船舶动力定位系统的模型，在MATLAB中加载PID控制器模块，进行仿真实验。
实验中，我们设定了船舶的目标位置，通过PID控制器计算实际位置与目标位置之间的误差，调整船舶的动力，使其保持在目标位置附近。
在多次实验中，智能PID控制器都表现出较高的控制精度和稳定性，满足了船舶动力定位系统设计的要求。
综上所述，本文研究了船舶动力定位系统中的智能PID控制器设计与仿真，为船舶动力定位技术的进一步发展提供了一定的理论和实验基础。
这项研究结果对于提高船舶安全性、提高海上运输效率等方面具有一定的实际应用价值。
数据分析是在收集、整理和梳理统计数据的基础上进行的，通过对数据进行细致而深入的观察和分析，可以深入了解数据中的趋势、关联性、规律等信息。
船舶动力定位技术简述
船舶动力定位技术简述船舶动力定位技术简介动力定位技术背景随着船舶作业任务的复杂化，动力定位技术逐渐成为船舶自动化控制领域的研究热点。
目前，国际上主要的动力定位系统制造商有___、___、___等。
动力定位控制系统测量系统是指动力定位系统的位置参考系统和传感器。
位置参考系统主要采用DGPS，水声位置参考系统主要选择超短基线或长基线声呐，微波位置参考系统可选择Artemis Mk 4，张紧索位置参考系统可选择LTW Mk，激光位置参考系统可选择Fanbeam Mk 4，雷达位置参考系统可选择RADius 500X。
罗经、风传感器、运动参考单元等同样选择各专业生产厂家的产品。
控制技术动力定位系统的第一代产品采用经典控制理论来设计控制器，通常采用常规的PID控制规律。
第二代动力定位控制方法是以现代控制理论为基础的控制技术-最优控制和卡尔曼滤波理论相结合。
近年来出现的第三代动力定位系统采用了智能控制理论和方法，使动力定位控制进一步向智能化的方向发展。
智能控制方法主要体现在鲁棒控制、模糊控制、非线性模型预测控制等方面。
2001年5月份，挪威的___推出了一项新产品—绿色动力定位系统(Green DP)，将非线性模型预测控制技术成功地引入到动力定位系统中。
Green DP控制器由环境补偿器和模型预测控制器组成。
环境补偿器的设计是为了提供一个缓慢变化的推力指令来补偿一般的环境作用力。
模型预测控制器是通过不断求解一个精确的船舶非线性动态数学模型，用以预测船舶的预期行为。
模型预测控制算法的计算比一般用于动力定位传统的控制器设计更加复杂且更为耗时，主要有三个步骤:1.从非线性船舶模型预测运动;2.寻找阶跃响应曲线;3.求解最佳推力。
控制器结构如图所示:在20世纪80年代初期，荷兰的Marin确定了推进器和动力定位的研究计划，并进行了动力定位的模型实验。
这些实验包括推进器和推进器之间的相互作用、推进器和船体之间的相互作用以及环境力和船舶的低频运动等内容。
船舶动力定位系统简述
船舶动力定位系统简述摘要：伴随着深海技术的快速进步和发展，动力定位系统在海洋工程上面得到了广泛的使用。
动力定位系统通过它的控制系统驱动着船舶的推进器来抵消风、浪还有海流等作用于船上的环境外力，从而能够让船舶保持在确定的位置上或者是沿着预期设定的航迹上航行。
我通过本文，对于国际海事组织还有国际海洋工程承包商协会的动力定位系统定义和分级的要求进行了分析，在这样的基础之上，论述了国内外船舶动力定位系统的发展趋势还有它的应用情况，分析了动力定位系统的组成还有其工作原理，对于动力定位系统的各种要求、控制的技术等等进行了研究，并且提出了发展国产的动力定位系统应该采用的方法。
关键词：船舶电气动力；动力定位系统；控制的技术引言船舶的动力定位系统是一种闭环控制系统，它通过控制系统驱动船舶的推进器来进行抵消海风、海浪还有暗流等作用于船上的环境外力，从而能够让船舶在海平面要求的位置上稳定航行。
动力定位系统通过测量系统不断的检测船舶的实际位置和目标位置的差距，然后再依据环境外力的影响计算出能够让船舶恢复到目标位置上所需要的推力大小，从而对于整艘船的各处推进器进行推力的分配，让各处的推进器产生相应的推力来进行克制海风、海浪和暗流等环境外力的影响，让船舶保持在正确的航海位置上或者是沿着预定的航迹进行航行。
1动力定位和电力推进系统的简述1.1动力定位系统的组成和分类。
最开始的时候，国际海事承包商协会IMCA的《动力定位船舶设计和使用指南》当中，动力定位系统包括了三个部分：动力（power）、控制（control）还有参考（references）。
动力可以再次被分成发电、配电还有用电（推进器系统）；控制指的是功率的管理系统，有着自动和手动两种方式，还有位置控制系统；参考就是本意上的位置、环境还有船舶方位的传感器。
因为海上作业船舶对于动力定位系统的可靠性要求变得越来越高，国际海事组织IMO还有各国的船级社对于动力定位系统都提出了非常严格的要求，除了在各种环境条件下都能够具有的手动控制还有自动控制的基本要求之外，还制定了三个等级标准，这样做的目的是对于动力定位系统的设计标准、必须要安装的设备还有操作的要求和试验的程序以及文档给出相应的建议，从而能够降低动力定位系统控制下的作业施工时候对于工作人员、船舶。
动力定位船舶推进器系统介绍
动力定位船舶推进器系统介绍推进器的型式和制造厂很多。
推进器的基本功能是提供反抗环境因素的力和力矩，以便使船处于规定的回旋圈内。
推进器分类推进器一般是用来提供动力，提高速度的。
按照原理不同，有螺旋桨、喷气推进器、喷水推进器、特种推进器。
特种推进器又有许多种类，有变距螺旋桨、导管螺旋桨、直翼推进器、喷射推进器、磁流体推进器等。
随着科学技术的发展，推进器在不断发展，会出现各种形式的新型推进器。
应用到动力定位船上的推进器主要有三种：主推进器，槽道推进器和全回转推进器。
这些推进器在动力定位船舶上的布置图如下图所示：推进器布置图1).主推进器对于常规的船舶而言，单轴或双轴的主推进器基本相似。
对于DP船舶，这样的主推进器构成了DP功能的一部分，推进器通常选用可变螺距类型，以恒转速运转。
这将易于使用轴传动交流发电机，如果轴传动装置不以恒速转动将无法使用。
如果安装变频控制系统，可使用变速交流电动机与定螺距推进器联合使用。
下图是一个主推进器：主推进器2).全回转推进器全回转推进器由一个安装在较短槽道内的可控螺距或固定螺距的推进器组成。
该类型推进器凸出于船舶底部，可通过旋转提供任意方向的推力。
全回转推进器利用锥齿轮由上部驱动。
某些情况下，整个推进器可以收到船壳之内。
全回转推进器的优点在于其可以提供任意方向的推力，其经常被用作主推进器。
但是，其难以实现合适的安装，若安装在船舶底部将显著增大船舶的排水量。
如下图所示：全回转推进器3）槽道推进器槽道推进器主要是沿船舶的纵向贯穿安装于船壳上。
其通过锥齿轮由上部电机或柴油机驱动，向左舷或右舷旋转叶片，或者调整转速和方向可以产生推力。
通常可以在船艏或船艉安装2个或3个槽道推进器。
槽道推进器当船舶没有显著的前进或后退时，由槽道推进器产生的作用于船舶上的合回转力矩将十分显著。
当船舶具有运动时，上述推进器产生的效果将急剧减小。
3.2推进器在动力定位系统中的作用推进器使得船舶具有了操作性。
动力定位系统的最新技术进展分析
仅 需 要 ２ 推 进 器 就 能 够 产 生 这 个 瞬 时 的 推 力 系 个
统 。但 由于 目前单个 推进 器 的推力 容量有 限，仅 仅 ２ 个推 进 器 无法 满 足推 力容 量 的要 求 ， 同 时推进 器 系统必 须满足 平 台工作 的可 操纵 性和可 靠性 ，因此 推 进 器 系统 中推 进 器 一般 多 于５ ，但 不是 越 多越 个 好 ，因为还 要考 虑到推 进 器与船 体 以及推 进器 问 的 互相 影 响等 因素Ｌ。 由多个推 进器 组成 的系统便 成 ７ Ｊ 了一个 冗余 系统 ，存 在无 数多个 不 同大小 和方 向的 推力 组合 ，均 能满足特 定 的水平 力和 艏摇 弯矩 。 推 力分 配 问题 是一 个 多约束 情况 下的最 优化 问
０ 引 言
随着深 海 技术 的不 断 发展 和推进 ，动 力定位 系
统 被 逐 渐 广 泛 地 应 用 在 一 些 工 程 船 和 海 洋 调 查 船
统 具 有较好 的精确 度 ，但会 受 到瞬 时或 短 时间段 的 干 扰 ；张紧 索系 统在 长 时 间段 内会 发 生偏 移 ，所 以 精 确度 不如 声 学系 统 ，但 张紧 索不会 受 瞬 时或短 时 间段 的干扰 ；无 线 电系统 具有 较 高 的精 确度 ，但 是 抗 干扰 性 能较 差 ，容 易受 到无 线 电波 、天气 等 的干 扰 ，并 且覆 盖使 用范 围受 到信 号 的 限制 ；全球 卫 星
中应用 最 为广泛 的一种 控制 技术 【。 ３ 】
在最 新 的控制 系统 中 ，一般 都存在 着 多种 控 制 模式 来满 足不 同海况 下 的不 同定位要 求 。挪威 康 士
船舶动力定位系统控制策略优化研究
船舶动力定位系统控制策略优化研究船舶在海上的精确定位对航行安全和导航系统的可靠性至关重要。
船舶动力定位系统旨在通过控制船舶引擎和推进器来维持船舶在目标位置的准确性。
本文旨在研究船舶动力定位系统的控制策略优化方法，以提高船舶在水上的稳定性和操纵性。
一、船舶动力定位系统概述船舶动力定位系统是一种基于动力装置控制的导航系统。
它通过船舶上的推进器或推进器组合来控制船舶的位置、方向和速度。
船舶动力定位系统可以使用全球定位系统（GPS）或其他传感器来获取位置和方向信息，并根据预定的控制策略来调整船舶的动力输出，以保持船舶在目标位置的准确性。
二、船舶动力定位系统的控制策略优化1. 动力输出优化船舶运行时所需的推力需根据海洋环境和船舶负载等因素进行调整。
因此，在船舶动力定位系统中，控制策略需要根据实时情况优化动力输出。
利用先进的控制算法，如模糊逻辑控制或神经网络控制，可以根据传感器数据和环境情况实时调整推进器的动力输出，以使船舶保持在目标位置。
2. 控制系统建模与仿真船舶动力定位系统的控制策略优化需要建立准确的数学模型。
通过对船舶动力系统的物理特性进行建模，并结合实际数据进行参数调整，可以获得准确的控制系统模型。
然后，利用仿真软件进行控制系统的仿真测试，验证优化后的控制策略在不同环境下的性能，并对仿真结果进行评估。
3. 传感器融合技术船舶动力定位系统依赖于传感器获取船舶位置和环境信息。
传感器融合技术可以综合利用多种传感器的数据，提高系统的准确性和鲁棒性。
通过将来自GPS、罗盘、测深仪等传感器的数据进行融合，可以减小传感器误差和噪声对系统的影响，提高船舶动力定位系统的控制精度。
4. 自适应控制策略船舶运行环境的变化对船舶动力定位系统的控制策略提出了更高的要求。
为了应对不同海况和航行目标的变化，需要开发自适应控制策略。
通过引入模糊逻辑控制、遗传算法等自适应技术，船舶动力定位系统可以根据实时传感器数据和环境信息自动调整控制策略，实现更好的控制性能。
船舶动力定位系统及其控制技术
船舶动力定位系统及其控制技术随着海洋经济时代的到来，人们对海洋资源的需求越来越多。
由于深海环境复杂多变，因而对获取海洋资源的装置定位精度要求也越来越高。
传统的锚泊系统有抛起锚操作过程繁琐、定位精度和机动性差等缺陷，难以符合定位精度的要求；而船舶动力定位系统（以下简称“DP系统”）则在保持航迹或保持位置方面具有突出的优势，已被逐渐应用到海上航行船舶和作业平台上，快速发展的控制理论在DP系统中的应用，取得了很好效果。
1 DP系统概述1.1 定义DP系统是指不依靠外界的辅助，通过固有的动力装置来对船舶或作业平台进行定位的一种闭环控制系统，系统包括控制系统、测量系统和推进系统，控制系统是其核心。
1.2 组成DP系统由控制系统、测量系统和推力系统组成。
控制系统是整个系统的核心，对测得的信息和外界干扰信号进行处理，能够通过计算推算出抵抗外界干扰的推力，并传递给推力系统。
测量系统能够获得船舶運动所需要的信息，其种类有DGPS、电罗经、张紧索系统、水下声呐系统、垂直参考系统、风力传感器等。
推力系统根据控制系统计算出的推力来控制船舶。
1.3 研究状况第1代DP系统的研发始于1960年。
钻井船“Eureka”号是世界上第一艘基于自动控制原理设计的DP船舶。
该船配备的DP模拟系统与外界张紧索系统相连。
该船除装有主推力系统外，在还在船首和船尾装有侧推力系统，在船身底部也安装有多台推进器。
第2代DP系统始于1970年，具有代表性的是“*****5”号船，该船安装有多台推进器，系统的控制器采用kalman滤波等现代控制技术，且控制系统中的元件有冗余，其安全性、稳定性和作业时间均有了较大的改善和提高。
第3代DP系统始于1980年。
系统采用微机处理技术和Muti-bus、Vme等多总线标准的控制系统。
代表性的第3代DP系统有挪威Konsberg公司的AD-P100、AD-P503系列产品和法国的DPS800系列产品。
我国对DP系统的研究开展得较晚，研究力量集中在高校和科研院所。
2000t起重船动力定位能力分析
．
程， 并采用 ｃ ＋ ＋ 编 程 语 言 设计 开 发 了动 力 定 位 能 力 分 析 软 件 。 以 ２ ０ ０ ０ ｔ 起重 船为研究对象 ， 计 算 并 绘 制 定 位 能
力 曲线 ， 对 其 动 力 定 位 能 力 进 行 了分 析 。经 论 证 ， 该 分 析 软 件 可 以为 该 船 推 电器 的选 择 和 布 置 提 供 有 效 的依 据 。 增 关 键 词 ：动 力 定 位 系 统 ； 定 位 能 力 曲线 ；定 位 能 力 分 析 Ｒ
Ｃ Leabharlann ０ 引 言 动力 定位 系统 最基 本的功 能是 通过 控制船 舶 上各个 推 力 器 的转 速 和方位 角 来 实现 可 靠定 位 ， 满 足船 舶 定位 的需 要 。在系 统设计 阶段 ， 需要 通过 定位 能力 分析 来验 证所 安装 的推力 器能 否完 成所需 的功 能 ， 因此定 位 能力分 析 十分重 要 ， 无 论是 生产 厂家 、 使用 者还 是第 三方 机构如 船级 社等 都非 常关 心这个 问题 。定位 能力 分析 不仅 可作 为动 力定 位 的评 价标 准 ， 还能 为设计 提供 依 据 。 目前 一 些 主要 的 动力 定位 生产 和使 用 厂 家都
的项 目实践 ， 参照 国际 海事 承包商 协 会 （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ Ａｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｉ ＭＣ Ａ） 建 议 的《 动力 定位 能力 曲线 说 明书 》 ， 设计 开发 了具 有 自主知识 产权 的动 力定 位能 力分 析软件 ， 并以 ２ ０ ０ ０ ｔ 起重 船为研 究对 象 ， 对 该 船进行 了定 位 能力分 析 。
2024年动力定位系统市场环境分析
2024年动力定位系统市场环境分析1. 引言随着航运业的发展和全球贸易的增长，动力定位系统作为船舶操纵的重要工具，在航海领域中起着关键作用。
本文将对动力定位系统的市场环境进行分析，探讨其潜在的发展趋势和机遇。
本文总计1500字。
2. 动力定位系统市场概述动力定位系统通过利用船舶上的推进器和GPS等技术，实现船舶在特定位置上的定点悬停和移动。
这种系统不仅提高了船舶的操纵能力，也提高了船舶的安全性。
目前，动力定位系统市场正处于快速发展阶段。
3. 市场需求分析3.1. 航运业的发展需求随着全球贸易的扩大，航运业的需求不断增长。
船舶操纵的要求越来越高，需要更高精度、更可靠的动力定位系统来满足市场需求。
3.2. 深海勘探和海洋工程需求随着深海资源的逐渐开采和海洋工程的不断推进，对动力定位系统的需求也在增加。
这些领域对于船舶在特定位置的精确操纵有着严苛的要求，动力定位系统为其提供了解决方案。
3.3. 油田维护和海上风电领域的需求油田维护和海上风电领域对于动力定位系统的需求增长也是市场的重要推动因素。
这些领域需要船舶在恶劣环境下保持稳定的位置，动力定位系统可以帮助船舶实现这一目标。
4. 市场竞争分析4.1. 主要市场参与者目前，动力定位系统市场上有多家知名厂商提供相关产品和服务，如Kongsberg、Rolls-Royce、Navis Engineering等。
他们通过技术创新和产品质量来争夺市场份额。
4.2. 技术竞争力分析动力定位系统的技术创新对于市场竞争至关重要。
厂商们通过不断研发新技术，提高定位的精确度和可靠性，以满足市场需求。
4.3. 成本竞争力分析成本是影响市场竞争力的重要因素。
厂商们通过提高生产效率和降低成本，来提供具有竞争力的产品和服务。
5. 市场趋势与机遇5.1. 技术进步带来的机遇随着技术的不断进步，动力定位系统将进一步提高定位的精确度和稳定性，满足船舶操纵的要求。
5.2. 新兴市场的机遇随着新兴市场需求的增长，如海洋工程、海上风电等领域，动力定位系统市场将有更广阔的机遇。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高性能船舶动力定位系统技术分析
摘要：对国外一些船舶动态定位控制系统设计方案的控制精度和响应速度控制
问题等进行了分析和研究，提出了相应的改进方案。
根据定位控制系统设备情况
的基本配置，分析了系统的基本工作原理，得到了定位控制系统的基本数学模型
和传递函数，并根据控制系统的工作特性提出了解决问题的方法。
该方法采用了
控制系统中的神经网络控制算法，代替了原方案中的多级系统控制算法。
与改进
方案的控制性能相比，改进方案的控制性能大大提高。
关键词：高性能；船舶；定位系统；技术分析
1 前言
某造船厂为国外某公司承造的多用途工作船具有向钻井平台输送物资、起锚、消防、救生及拖带船舶和钻井平台等作业功能。
根据该船设计任务书的要求，该
船必须配置动力自动定位系统，既能克服自动化操船问题，又能解决该船在大风
浪下的安全作业问题。
该系统原由国外某公司进行设计，使用表明，其系统的设
计方案基本可行，但尚有改进之处。
本文对该系统的基本设计思路进行了分析和
研究，提出了系统的设计改进方案，仿真结果表明该改进方案优于原设计方案，
可供有关人员参考及借鉴。
2 原设计方案
根据DNV规范及船东的要求，设计方提出了本船动力定位系统的设计方案的
基本配置如下：
2.1电力系统
电力系统包括2台2 000 kW的轴带发电机，2台1 360 kW及500 kW的主柴
油发电机，1台200 kW的应急发电机，12屏的主配电板一个，应急配电板一个，电站设有电站管理系统，可实现自动起停机组、自动并车、转移负载、大功率负
载询问、故障报警及处理功能。
电力系统为动力定位系统的侧推、方位推等设备
提供驱动动力，为各设备及控制系统提供工作电源。
2.2推进系统
推进系统包括2台主机及齿轮箱、2根轴系及2个可调桨、2台舵机、艏艉侧推及方位推各1个以及相关的辅助设备等。
在推进系统中，方位推与艏侧推、艉
侧推与桨及舵、主机与轴带电机之间可互为备用，能够保证推进系统的有效运性，从而确保动力定位系统的功能能够安全可靠地实现。
推进系统的各主要设备均通
过通讯线路与动力定位控制系统相联，可由动力定位系统自动控制或人工操控，
实现动力推进功能。
2.3动力定位控制系统
该系统包括动力定位操作台、便携式定位操作板、动力定位系统控制器等设备。
能够实现：手动操作、自动转向、自动定位、自动寻迹航行、自动导航和自
动跟踪目标航行等功能。
动力定位操纵台：该操纵台为动力定位系统的主要控制
中心，配有显示器及操纵杆等设备。
便携式操作板可作为动力定位操作台的备用
设备，其接线盒分别安装驾驶室的前后台、左右两翼及后操作椅上共5个位置。
动力定位系统控制器：该装置为动力定位系统信号采集、控制信息处理中心。
本
船采用的动力定位控制处理器将采集到的各种信号进行分析处理后，送到控制模
块进行运算，并将得出的控制指令发送至所控制的推进或报警设备，实现船舶推
进控制及报警等功能。
3 动力定位控制系统设计原理
本船动力定位系统的控制原理是预先在动力定位控制器上输入终点坐标和预
定的航行轨迹（由一系列坐标点组成），动力定位控制系统根据这些预定的轨迹，利用定位控制算法算出船舶的航向和航速，控制船舶在预定的轨迹上航行，如果
船舶与每个预定坐标点的距离误差均在允许范围内，可认为船舶自动定位成功。
动力定位系统是一种高新控制技术，广泛地应用于船舶及海上浮式作业平台，它是一种闭环的控制系统，在不借助锚泊系统的情况下，不断检测出船舶的实际
位置与目标位置的偏差，再根据外界风、浪、流等外界扰动力的影响计算出使船
舶恢复到目标位置所需推力的大小，并对船舶上各推力器进行推力分配，使各推
力器产生相应的推力，从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置上。
动力定位系统由3部分组成：①位置测量系统；②控制系统；③推力系统。
其中控制系统是动力定位系统的核心部分。
海洋结构物在海上的运动是由风、水流、波浪、推力器等共同产生的。
其中，风、水流、二阶波浪慢漂力以及推力器
引起的运动速度为0～0.25rad/s，称为低频；一阶波浪引起的运动速度为0.3～
1.6rad/s，称为波频。
前者引起的慢漂运动使其缓慢地漂离原来的位置，必须加以控制；后者引起高频往复运动。
动力定位系统很难并且也没有必要对高频位移进
行控制，因为这会大大加速推力器系统的磨损和能量的消耗。
从这个角度考虑，
必须在位置估计中采用滤波技术，把这3个高频分量滤掉，而滤波器就很好充当
了这一角色。
海洋结构物由于其自身的速度、质量、惯性矩、中心坐标等动态性能发生变化，往往引起流体动力导数发生相应的改变，导致其运动数学模型的参数甚至结
构产生摄动，即不确定性的存在。
此外，风、浪、流的存在也会造成附加的干扰
动力，并最终转换为结构物模型的参数以及结构的摄动。
因此，如何寻找高效实
用的控制策略，以保证在海洋结构物本身存在动态性能改变和外界环境干扰的条
件下仍能满足船舶与海洋工程领域中不断提高的性能指标要求，成为了动力定位
控制中的最关键问题。
4 动力定位控制系统
4.1滤波技术
早期的动力定位系统在PID控制器的基础上，采用低通滤波技术，可以滤除
高频信号。
但是它却使定位误差信号产生相位滞后。
这种相位滞后限制了可以用
于控制器的相角裕量，因此滤波效果越好，则对控制器带宽和定位精度的限制就
愈大。
第二代动力定位系统采用Kalman滤波技术，使控制器的输出比较平滑，
较好地估计出船舶的状态的问题，减少推力器不必要的动作，减少耗能。
由于取
样和修正能在同一个周期内完成，因而解决了控制中存在的由于滤波而导致的相
位滞后问题。
姜华提出了Kalman滤波技术在船舶动力定位中的应用方法，并以300 m救生母船为实例建立船舶运动的数学模型，设计了Kal-man滤波器，通过
仿真说明该滤波器能够较好地估计出船舶的真实船位和艏向。
王宗义等利用Kalman滤波方法估计船舶位置和首向低频运动，同时剔除来自位置和首向传感器
信息中的高频运动分量和噪声。
20世纪80年代初，自校正技术中采用Kalman滤波器和自校正滤波器分别处理低频运动和高频运动。
此外，有些学者对滤波技术
进行了进一步的发展。
4.2控制策略
4.2.1 经典控制
经典控制理论主要研究线性定常系统，被控对象几乎全部是单输入-单输出系统。
PID控制即是动力定位中应用经典控制理论来设计的典型控制技术。
PID控制
器在海平面内分别对船舶在海平面内纵荡、横荡以及首摇3个自由度上的运动实施控制，控制简单、可靠、物理意义明显，在动力定位中应用取得了相当大的成功，特别是在早期阶段。
其此同时，它也具有不可避免的缺点：① PID控制参数整定困难，且适应性差[6]；②对复杂的非线性系统来说，PID所取得的功效将受限制；③由于滤波器的加入，使定位误差信号产生了相位滞后。
4.2.2H鲁棒控制
为了能很好的解决由于系统模型的不精确性以及所受环境力的扰动性对动力定位系统稳定性有很大影响的难题，20世纪80年代初，H鲁棒控制诞生。
它是在H∞空间通过某些性能指标的无穷范数优化而获得具有鲁棒性能控制器的一种控制理论，其实质是为多输入-多输出法，可以直接解决模型误差比较大的问题，比传统的方法有更好的鲁棒性。
5 结束语
通过仿真结果可以看出，神经网络控制系统的定位控制精度和响应速度均优于原系统（无论是实测还是仿真）。
因此，可以认为，在动力定位系统这种多变量系统的控制方案上，采用神经网络控制算法在理论上是可行的，可以用来改进原PID的控制方案。
参考文献
[1]赵之韵.船舶动力定位系统控制器设计[D].大连海事大学，2009.
[2]周利，王磊，陈恒.动力定位控制系统研究[J].船海工程，2008，(02):86-91.[2017-09-07].。