全漂浮整平的稳船过程中收放缆的控制方法

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1.一种全漂浮整平的稳船过程中收放缆的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、确定整平船的船艏向：建立安装坐标系，以船尾右舷为坐标原点，确定整平船上位于船尾的第一GPS系统、位于船艏的第二GPS系统在所述安装坐标系下的安装坐标，分别为第一GPS系统、第二GPS系统/>；所述第一GPS系统的实时工程坐标为，所述第二GPS系统的实时工程坐标为/>，所述整平船以所述第一GPS系统为旋转中心，逆时针旋转角度，/>即为艏向角，根据三角函数法和直线斜率法，分别计算整平船在安装坐标系下在其第一象限、第二象限、第三象限、第四象限范围内的艏向角/>，确定整平船的船艏向；S2、艏向角的正、余弦计算：根据步骤S1中分别计算得出的所述艏向角，计算正弦/>、余弦/>；S3、计算整平船移动后出缆点的工程坐标变化量：获取整平船上每个出缆点在安装坐标系下的安装坐标；假设在初始点时，第一GPS系统的坐标为，计算在初始点艏向角时，每个出缆点的工程坐标/>，为 : 移船后，第一GPS系统的坐标为，计算艏向角时，当前出缆点的工程坐标/>，为
；出缆点的工程坐标变化量公式为：S4、计算移船后缆绳的绳长：根据锚点坐标、当前出缆点的工程坐标/>和海水深度h，计算缆绳的绳长/>，为：S5、计算移船后出缆点的出缆角：出缆角是指缆绳在海平面上的投影与船艏或者船艉边界形成的夹角，使用传感器测量整平船在初始位置时各出缆点的绳长、步骤S4中得到的移船后的绳长/>、以及步骤S3中得到的出缆点的工程坐标变化量/>，计算各出缆点的出缆角/>；S6、计算缆绳的分拉力：根据初始点缆绳长度和海水深度h计算缆绳垂角/>，缆绳垂角是指缆绳与缆绳在海平面的投影形成的夹角，是缆绳长度和海水深度的函数，其余弦为：缆绳的分拉力是指在x轴和y轴方向上船体所受合力的分力值，是每根缆绳的拉力值、缆绳垂角的余弦和出缆角正余弦的函数，为：S7、计算稳船时船体的合力和合力矩：由于稳船时系统处于静力学的平衡状态，所以系统的合力和合力矩/>均为0，即：其中，F为系统在x方向的分力，F为系统在y方向的分力，F为系统在z方向的分力；M为系统在x方向的分力矩，M为系统在y方向的分力矩，M为系统在z方向的分力矩；表示在x轴方向上的力的转动惯量，/>表示在y轴方向上的力的转动惯量，/>表示在z轴方向上的力的转动惯量，即力的着力点到力所在坐标轴的位置矢量；/>影响船体沿着x轴、y轴、z轴方向的运动状态，/>影响船体绕着x轴、y轴、z轴方向横摇、纵摇、艏摇运动，也就是船体在六个自由度上的运动；xyZxyz计算船体所受合力值：由于稳船阶段船体所受合力为零，；则，且/>，且/>；代入步骤S6中所述的缆绳分拉力公式，得：求得；/>为缆绳的理想拉力，将/>与各缆绳的拉力传感器实测拉力进行对比后，控制锚机进行收放缆以实现稳船。 百度搜索马 克 数 据 网