第1章 緒論1.1 船舶動力定位系統的定義1.2 船舶動力定位系統的發展歷程1.2.1 船舶動力定位系統的由來1.2.2 船舶動力定位系統的發展1.3 船舶動力定位系統的介紹1.3.1 船舶動力定位系統的組成1.3.2 船舶動力定位系統的功能1.3.3 船舶動力定位系統的工作原理1.4 船舶動力定位系統的分級1.4.1 船級符號1.4.2 設備的配置參考文獻 第2章 數學模型2.1 船舶運動數學模型2.1.1 坐標系及其轉換關系2.1.2 船舶六自由度數學模型2.1.3 船舶平面運動線性數學模型2.1.4 風浪中的船舶操縱運動數學模型2.2 環境力模型2.2.1 環境載荷方向角的定義2.2.2 風載荷模型2.2.3 流載荷模型2.2.4 波浪載荷模型參考文獻 第3章 傳感器系統及狀態估計3.1 傳感器系統3.1.1 常用傳感器介紹3.1.2 傳感器數據預處理與數據融合3.2 狀態估計原理3.2.1 概述3.2.2 狀態估計的研究現狀3.3 狀態估計中的船舶數學模型3.3.1 環境力模型3.3.2 低頻運動數學模型3.3.3 高頻運動數學模型3.3.4 測量模型3.3.5 非線性運動數學模型3.3.6 非線性運動模型狀態空間形式3.4 卡爾曼濾波3.4.1 卡爾曼濾波原理3.4.2 卡爾曼濾波器設計3.5 自適應濾波3.5.1 漸消記憶濾波3.5.2 H∞魯棒濾波3.6 非線性無源濾波3.6.1 數學模型3.6.2 狀態估計方程3.6.3 誤差動態特性方程3.6.4 增益矩陣3.7 仿真實例與結果分析3.7.1 仿真實驗方案3.7.2 仿真結果與分析參考文獻 第4章 動力定位控制4.1 PID控制算法4.1.1 PID控制原理4.1.2 數字PID控制算法4.2 線性二次型(LQ)*優控制算法4.2.1 *優控制原理4.2.2 LQ控制器設計4.3 反步積分控制算法4.3.1 反步積分理論基礎4.3.2 反步積分控制器設計4.4 模糊控制算法4.4.1 模糊控制系統的基本結構4.4.2 模糊控制器設計4.5 變海況下的混合切換控制器設計4.5.1 海況等級劃分4.5.2 混合切換控制系統4.6 仿真實例與結果分析4.6.1 PID控制器仿真與分析4.6.2 LQ控制器仿真與分析4.6.3 反步積分控制器仿真與分析4.6.4 模糊控制器仿真與分析4.6.5 變海況下的混合切換控制器仿真與分析參考文獻 第5章 推力優化分配5.1 推進器模型5.1.1 主推進器5.1.2 槽道推進器5.1.3 全回轉推進器5.1.4 吊艙推進器5.2 推力損失5.2.1 軸向流引起的推力損失5.2.2 主推和全回轉推進器橫向流引起的推力損失5.2.3 側推橫向流引起的推力損失5.2.4 波浪引起的推力損失5.2.5 推進器一船體干擾引起的推力損失5.2.6 側推進口形狀、格柵及槽道引起的推力損失5.2.7 推進器一推進器之間的干擾引起的推力損失5.2.8 降低推力損失的措施5.3 推力優化分配模型5.3.1 等式約束5.3.2 不等式約束5.3.3 目標函數5.4 推力優化分配問題求解5.4.1 廣義逆法5.4.2 增廣拉格朗日乘子法5.4.3 線性二次規劃法5.5 推力分配策略5.5.1 快速轉向推進器的應用5.5.2 偏值5.6 仿真實例與結果分析5.6.1 常規推進器仿真與分析5.6.2 快速轉向推進器仿真與分析5.6.3 基于二次推力分配的偏值方法仿真與分析參考文獻 第6章 動力定位能力分析6.1 動力定位能力曲線的描述6.2 動力定位能力曲線的計算6.2.1 環境載荷計算6.2.2 推進器推力分配6.2.3 動力定位能力曲線的計算與分析參考文獻