ngineering,Vol。17,No。5, 2013

up a mooring system model for bargeship。The system comprises a barge ship, mooring lines and winches。 The mathematical systemmodelis considered as low frequency model which means primarily the effectofsecond-orderandslow varying wave, current and wind loads。 Several experiment results by using PID control strategy is presented and discussed。 The good performance of controlled system gives themotivationtoimprove anddevelopthissysteminthefuture study。

Acknowledgement

This work was supported by the Basic Science Research Program funded by theMinistryof Education Science and Technology (2012R1A1A22039012)。 Also, this workwasa part oftheprojecttitled: “The Developmentof Mooring Positioning Control System for Offshore Accommodation Barge” funded by the Ministry of Oceansand Fisheries。

References

1。J。 Strand, A。 Sorensen and T。 Fossen,1998, “Design of automatic thruster assisted position mooringsystemforship”,InternationalJournal ofModel,IdentificationandControl,Vol。 19, No。2,pp。 61-75。

2。O。 M。 Aamo andT。Fossen,2000,“Finite elementmodelingofmooringlines”, Mathematics and Computers inSimulation,Vol。 53,pp。 415-422。

3。O。 M。 Aamo and T。 Fossen,1999,“Controlling line tensioninthrusterassistedmooring systems”, IEEE International Conferenceon ControlApplications,pp。1104-1109。

4。T。D。NguyenandA。Sorensen,2009, “Switching control for thruster-assisted position mooring”,ControlEngineeringPractice,Vol。

17,No。9,pp。 985-994。

5。M。 S。Triantafyllow,1990,“Cablemechanics with marine application”, Department of Ocean Engineering, Massachusetts Instituteof Technology,Cambridge,MA, USA。

6。H。 Kawai, Y。 B。 Kim and Y。 Choi, 2012, “Measurementofacontainercrane spreader under bad weather conditions byimage restoration”, IEEE Transaction on InstrumentationandMeasurement,Vol。61,No。 1,pp。 35-42。

7。S。W。Ji,V。P。Bui,B。Balachandran,and Y。

B。 Kim, 2013, “Robust controlallocationdesign for marine vessel”, Ocean Engineering,Vol。63, pp。105-111。摘要：本文给出了几个由PID控制实验得来的实验结果，其可应用于驳船定位系泊系统的设计。在定位系泊的操作中，船在波浪的作用下产生摇摆，其位置的固定由定位系泊系统提供。本文建立了一个由驳船和系缆组成的系统的数学模型。可通过改变系缆的张力来控制船的位置和方向。PID控制方法用于评估驳船定位系泊系统的效率。

关键词：定位系泊，驳船，张力，PID

1、介绍

近年来，已经有越来越多的关于石油勘测开发等海上应用生产和管道铺设的活动。（图片1）

图1 油气钻井作业

为了保证安全和高效，近海船只必须满足其位置和方向保持在可接受的区域内，其位置保持的方法就是DP或定位系泊。

DP系统是指只使用推进器控制船舶的位置和航向，这对于深水作业非常有效，相比于DP，在定位系泊系统中，船的位置由系缆保证。

系泊系统可以基本补偿缓变干扰。在正常的天气条件下，定位系泊被看做被动的控制系统，同时需要控制系泊缆绳的张力以确保船舶位置和防止缆绳在硬性干扰条件下的破损。对于降低在浅滩停泊的船只的运营成本和危险，定位系泊系统是最高效的系统。对此我们提出了一些关于建模和定位系泊控制的控制策略。

在参考文献中，定位系泊系统是建立在系泊绳索张力特点的基础上来解决悬链线方程式的。与位置系泊系统相关的自动推进器的LQG控制器也被研究，同时也提出了缆绳破损补偿的前馈控制。Aamo和Fossen开发建立了悬挂在水中的系泊缆绳的有限元模型，并提出一个通过调整缆绳刚度来减少燃料消耗的被动控制器。文献综述