Control of Thruster Assisted Position Mooring System on Floating Production Storage and Offloading

Abstract

Denne avhandlingen er et studie på forankringssystemer på flytende produksjon, lagring, lossing (FPSO) enheter, og omfatter en undersøkelse av POSMOOR system. En modell som inneholder et thruster assistert posisjon fortøyning (POSMOOR) system har blitt utredet og implementert i matlab/Simulink.En diskusjon av hva slags forankringssystem som er mest passende for ulike forhold presenteres i innledningen, etterfulgt av et eksempel på en turret fortøyd enhet. Bevegelseslikninger i seks frihetsgrader har blitt beskrevet og implementert i Matlab/Simulink, ved hjelp av parametere gitt av Marine Cybernetics Lab, på Cybership III. Noen av disse parametrene er grove estimater eller svært usikre, og kan bli oppdatert i løpet av senere arbeid.Ankerlinenes dynamikk er beskrevet ved hjelp av elementmetoden, basert på arbeid utført av Ole Morten Aamo på ABB Integrert Vessel Simulator, og integrert i Simulink modell. Ni ankerliner blir simulert sammen med resten av modellen for å gi et godt bilde på hvordan systemet oppfører seg.Simuleringer ble gjort for å vise at forankringslinenes dynamikk er beskrevet på riktig måte, og for å se hvor godt skipet retter seg inn etter dominerende miljøbelastninger (Weatherwaning). Dette bekreftet at modellen fungerer etter hensikten og at FEM på linene er meget stabil Kontroll målet er blitt fastsatt, og basert på dette har POSMOOR systemet tatt form. Bølgefilter og biasestimasjon er implementert og tunet for å estimere de lavfrekvente bevegelsene ut fra målingene. En enkel setpoint modell basert på mooring linenes belastning er etablert for å unngå overbelastning av linene under ekstreme værforhold. For å generere en jevn overgang mellom ulike setpoints, har en referanse model blitt implementert og tunet. Kontroll med proporsjonal-,integral- og derivant (PID) virkning har blitt tunet.