本文關鍵詞：船舶動力定位系統(tǒng)的優(yōu)化與控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：動力定位是依靠自身的動力,在控制系統(tǒng)的指揮下抵抗外界的干擾(風、浪和海流等),使其保持某一位置和艏向。它具有不受海水深度影響、定位準確快速、操作方便等特點。其中,推力分配是動力定位系統(tǒng)的重要組成,本文以8個全回轉推進器為對象,以遺傳算法為基礎,提出了一種合理高效地解決動力定位系統(tǒng)推力分配問題的方法。 本文首先介紹了多全回轉推進器的推力分配策略和遺傳算法理論,在此基礎上,建立了推力分配的數(shù)學模型,并根據實際系統(tǒng)的需要給出了優(yōu)化算法的優(yōu)化目標及各種約束條件。針對8個全回轉推進器的推力分配問題,設計了改進的并行混合遺傳算法。 應用并行混合優(yōu)化算法的意義在于該算法不僅保存了從上一代至今最優(yōu)的非劣解,使精英解的作用代數(shù)得以延續(xù),而且外部同步進化機制的引入保證了非精英解能參與到下一代的進化。通過限制當前解的范圍,保留部分非精英解。同時,利用小生境的思想不斷混入隔代因子,保持種群的多樣性。改進的算法在多樣性及收斂性之間達到了一個較好的平衡。并且該算法結構簡單,易于實現(xiàn)。 最后,將提出的算法應用于推力分配優(yōu)化問題中,模擬了兩種典型環(huán)境,進行了相應的仿真測試,并且對選取不同參數(shù)情況下算法的優(yōu)化性能進行了對比和分析。 結果表明,本文所提算法對推力優(yōu)化分配問題是有效的并且獲得了較好的求解效果。
【關鍵詞】：動力定位 推力分配 優(yōu)化 遺傳算法 并行混合遺傳算法
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U664.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 動力定位系統(tǒng)概述10-14
• 1.2.1 有關動力定位的定義10
• 1.2.2 動力定位系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 動力定位系統(tǒng)的構成12-13
• 1.2.4 動力定位系統(tǒng)的基本功能13
• 1.2.5 動力定位系統(tǒng)流程13-14
• 1.3 推力分配策略的研究意義14-15
• 1.4 國內外推力分配研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文的主要研究內容16
• 1.6 本章小結16-17
• 第二章 推力分配問題的數(shù)學模型17-25
• 2.1 推力分配概述17
• 2.2 推力分配問題的約束條件17-22
• 2.2.1 坐標系的建立17-18
• 2.2.2 推力分配的限制條件18-19
• 2.2.3 禁區(qū)和死區(qū)19-21
• 2.2.4 全回轉推進器的參數(shù)及分布情況21-22
• 2.3 推力分配的目標22-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 改進的并行混合遺傳算法25-37
• 3.1 遺傳算法的理論與應用簡介25-26
• 3.1.1 遺傳算法的特點及其在多目標優(yōu)化中的應用25-26
• 3.2 多目標遺傳算法概述及其關鍵理論26-30
• 3.2.1 多目標遺傳算法26-28
• 3.2.2 非劣分層遺傳算法28
• 3.2.3 多目標遺傳算法的關鍵理論28-30
• 3.3 改進的多目標遺傳算法30-35
• 3.3.1 NSGA-Ⅱ算法原理30-32
• 3.3.2 并行混合進化機制32-34
• 3.3.3 改進的并行混合遺傳算法實現(xiàn)過程34-35
• 3.4 基于改進的并行混合遺傳算法的推力分配過程35-36
• 3.5 本章小結36-37
• 第四章 優(yōu)化算法在推力分配問題中的測試與應用37-47
• 4.1 仿真測試與結果分析37-44
• 4.1.1 測試環(huán)境137-42
• 4.1.2 測試環(huán)境242-44
• 4.2 選取不同算法參數(shù)時的仿真測試及分析44-46
• 4.2.1 不同最大進化代數(shù)的測試和分析45-46
• 4.3 本章小結46-47
• 第五章 總結與展望47-48
• 5.1 總結47
• 5.2 展望47-48
• 參考文獻48-51
• 致謝51

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前7條

1 趙志高,楊建民,王磊,程俊勇;動力定位系統(tǒng)發(fā)展狀況及研究方法[J];海洋工程;2002年01期

2 江瑞,羅予頻,胡東成,司徒國業(yè);一種協(xié)調勘探和開采的遺傳算法:收斂性及性能分析[J];計算機學報;2001年12期

3 李文魁;陳永冰;田蔚風;蔣志營;;現(xiàn)代船舶動力定位系統(tǒng)設計[J];船海工程;2007年05期

4 周利;王磊;陳恒;;動力定位控制系統(tǒng)研究[J];船海工程;2008年02期

5 彭靈翔;李于鋒;;用實數(shù)編碼遺傳算法解非線性方程組[J];延安大學學報(自然科學版);2007年02期

6 楊銘;汪文娟;;BP神經網絡結合遺傳算法用于丹參提取工藝的多目標優(yōu)化[J];藥學服務與研究;2007年06期

7 余培文;陳輝;劉芙蓉;;船舶動力定位系統(tǒng)控制技術的發(fā)展與展望[J];中國水運;2009年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前2條

1 夏國清;水面艦船動力定位系統(tǒng)智能控制技術研究[D];哈爾濱工程大學;2001年

2 施小成;ROV工作母船動力定位控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學;2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前9條

1 李志旭;鋪管起重船動力定位推進器配置研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

2 黃金鋒;1000米采礦船動力定位的推力系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學;2004年

3 吳顯法;DP半潛式平臺的推力系統(tǒng)設計[D];大連理工大學;2007年

4 趙之韻;船舶動力定位系統(tǒng)控制器設計[D];大連海事大學;2009年

5 周利;半潛式鉆井平臺動力定位推力系統(tǒng)理論設計及模型試驗研究[D];上海交通大學;2009年

6 吳文彬;半潛船動力定位系統(tǒng)建模及仿真研究[D];武漢理工大學;2010年

7 楊世知;DP推進系統(tǒng)水動力干擾及最優(yōu)推力分配算法研究[D];上海交通大學;2010年

8 孫俊;模糊控制技術在海纜作業(yè)船動力定位的應用研究[D];上海交通大學;2010年

9 郭鵬威;半潛船動力定位系統(tǒng)推力分配仿真研究[D];武漢理工大學;2012年

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本文編號：416799