本文關(guān)鍵詞：基于壓縮傳感的船舶舵參數(shù)優(yōu)化方法研究

  更多相關(guān)文章： 操縱性 舵參數(shù) 橫傾角 壓縮傳感 仿真優(yōu)化

【摘要】：船舶的操縱性能的好壞表現(xiàn)在船舶的回轉(zhuǎn)性、航向穩(wěn)定性和緊急制動等幾個方面。舵作為船舶的關(guān)鍵控制裝備,其主要參數(shù)的變化直接影響到船舶的回轉(zhuǎn)性和航向穩(wěn)定性。當(dāng)前采用建立船舶運動仿真模型并進行多次操縱性仿真優(yōu)化的方法來提高船舶操縱性能,多次仿真導(dǎo)致優(yōu)化時間長、計算量大。傳統(tǒng)的響應(yīng)面優(yōu)化方法和全局優(yōu)化方法雖然能減少仿真次數(shù)、節(jié)約仿真時間,但其采樣的不確定性和不能全局收斂的缺點導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定。本文以13000DWT散貨船作為研究對象,提出基于壓縮傳感的船舶舵參數(shù)優(yōu)化方法,建立其在橫傾狀況下的MMG模型,并給出船舶四自由度運動方程,分析裸船體、螺旋槳和舵的受力情況并給出每個水動力參數(shù)的求解方法;分析舵參數(shù)中舵面積和展弦比對回轉(zhuǎn)狀態(tài)下的定�；剞D(zhuǎn)直徑和回轉(zhuǎn)橫傾角的影響,得到提高船舶操縱性能的舵優(yōu)化參數(shù),并采用基于壓縮傳感方法對舵參數(shù)進行仿真優(yōu)化。該方法以勒讓德正交多項式基來對優(yōu)化響應(yīng)面進行稀疏表達,通過超拉丁立方及細分單元內(nèi)非自適應(yīng)采樣,以及1-范數(shù)意義重構(gòu)獲取精確響應(yīng)面,最后通過響應(yīng)面上基于細分矩形的全局尋優(yōu)方法獲得最優(yōu)舵參數(shù)設(shè)計。將本文所提出方法的仿真優(yōu)化時間和優(yōu)化結(jié)果同傳統(tǒng)優(yōu)化方法進行比較,壓縮傳感方法在保證優(yōu)化精度的同時所需仿真優(yōu)化時間較少。仿真結(jié)果表明,經(jīng)過本文提出的優(yōu)化方法能高效的獲得較好的操縱性能。
【關(guān)鍵詞】：操縱性 舵參數(shù) 橫傾角 壓縮傳感 仿真優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-16
• 2 靜水、無干擾情況下船舶運動模型16-31
• 2.1 船舶操縱性方程16-20
• 2.2 船舶水動力與力矩模型20-24
• 2.3 船舶橫搖力矩計算模型24-25
• 2.4 螺旋槳、舵上的水動力和力矩25-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 基于壓縮傳感的舵參數(shù)仿真優(yōu)化方法31-45
• 3.1 舵參數(shù)對船舶回轉(zhuǎn)的影響31-34
• 3.2 壓縮傳感算法理論基礎(chǔ)34-38
• 3.3 算法數(shù)值驗證分析38-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 13000DWT散貨船的運動仿真研究45-50
• 4.1 靜水中船舶定常回轉(zhuǎn)運動仿真45-48
• 4.2 靜水中船舶Z型操舵仿真48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 5 基于細分矩形的壓縮傳感仿真優(yōu)化50-55
• 5.1 優(yōu)化變量和約束條件50
• 5.2 基于細分矩形的壓縮傳感優(yōu)化方法50-51
• 5.3 13000DWT散貨船仿真結(jié)果優(yōu)化及分析51-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 6 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 全文總結(jié)55-56
• 6.2 展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-63
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況63

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沈斌,陳偉;啟發(fā)式仿真優(yōu)化方法及其在獨立制造島規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用[J];機械工程學(xué)報;2005年07期

2 蔡蕓;王少梅;嚴武元;;集裝箱碼頭前沿布局的仿真優(yōu)化[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2006年02期

3 朱衛(wèi)鋒;費奇;陳學(xué)廣;;復(fù)雜物流系統(tǒng)訂貨點量仿真優(yōu)化調(diào)整策略[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年12期

4 溫智民;陸志強;孫小明;;自動化集裝箱碼頭運輸系統(tǒng)配置的仿真優(yōu)化[J];工業(yè)工程與管理;2009年01期

5 邵洪;鄧偉;;基于SolidWorks Simulation的連桿桿身仿真優(yōu)化[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2011年08期

6 紀(jì)卓尚,高惠君,聶嘉玉;用仿真優(yōu)化進行水運系統(tǒng)分析(英文)[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;1991年02期

7 李臨生，曾建潮;約束離散事件動態(tài)系統(tǒng)的仿真優(yōu)化方法[J];太原工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1995年01期

8 蔡蕓;張艷偉;;集裝箱碼頭泊位分配的仿真優(yōu)化方法[J];中國工程機械學(xué)報;2006年02期

9 顧婷;廖文和;郭宇;劉亮;;仿真優(yōu)化加速求解器的研究與開發(fā)[J];機械制造與自動化;2007年04期

10 高鏡媚;汪定偉;;三級網(wǎng)狀隨機庫存與定價聯(lián)合策略的仿真優(yōu)化[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜昌華;胡幼華;;一個基于遺傳算法的仿真優(yōu)化包的設(shè)計與實現(xiàn)[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用（第7卷）——'2005系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文選編[C];2005年

2 杜秀霞;李平康;;結(jié)合組態(tài)軟件的仿真優(yōu)化技術(shù)[A];第二屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

3 于越;金淳;霍琳;;基于仿真優(yōu)化的集裝箱堆場大門系統(tǒng)規(guī)劃[A];'2006系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

4 唐克;管繼平;;目標(biāo)自動跟蹤與信息處理的仿真優(yōu)化[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用（第7卷）——'2005系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文選編[C];2005年

5 曾建潮;譚瑛;;具有混合型優(yōu)化變量的DEDS仿真優(yōu)化方法[A];1992年中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1992年

6 粟亦農(nóng);郭煒;王燕;;弱場過渡法3維電場仿真優(yōu)化設(shè)計真空密封窗[A];中國電子學(xué)會真空電子學(xué)分會——第十四屆年會論文集[C];2004年

7 朱巍巍;張平;孫夏明;王曉純;;基于ADAMS的機械傳動裝置的仿真優(yōu)化[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

8 唐昊;奚宏生;殷保群;;Markov控制過程基于隨機平穩(wěn)策略的仿真優(yōu)化算法[A];第二十屆中國控制會議論文集（下）[C];2001年

9 朱巍巍;張平;孫夏明;王曉純;;基于ADAMS的機械傳動裝置的仿真優(yōu)化[A];2008全國第十三屆自動化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

10 吳瑩;李艷紅;張勵;;一種新型仿真優(yōu)化算法及其應(yīng)用[A];第九屆中國CAE工程分析技術(shù)年會專輯[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 施文;汽車制造商產(chǎn)能擴大下3PL-MRCD系統(tǒng)仿真優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

2 賈慶山;增強序優(yōu)化理論研究及應(yīng)用[D];清華大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉良玉;基于Witness的農(nóng)用車后橋裝配過程建模與仿真研究[D];沈陽大學(xué);2015年

2 楊廣標(biāo);往復(fù)活塞式壓縮空氣發(fā)動機的仿真優(yōu)化研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 張鵬;高功率音頻放大對管的研究與仿真優(yōu)化設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2014年

4 郭海男;基于仿真優(yōu)化的急診醫(yī)護人員能力計劃與調(diào)度問題的研究[D];東北大學(xué);2013年

5 陸科惠;基于壓縮采樣的復(fù)雜產(chǎn)品仿真優(yōu)化響應(yīng)面構(gòu)造方法研究[D];華中科技大學(xué);2014年

6 楊凡;動車轉(zhuǎn)向架檢測生產(chǎn)線關(guān)鍵部件的動力學(xué)分析及其仿真優(yōu)化[D];南京航空航天大學(xué);2015年

7 魏登明;基于壓縮傳感的船舶舵參數(shù)優(yōu)化方法研究[D];華中科技大學(xué);2015年

8 周游;面向約束管理的制造系統(tǒng)仿真優(yōu)化技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

9 陳偉;仿真優(yōu)化方法及其在港口設(shè)備配置中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2004年

10 李楠;基于模擬預(yù)算最優(yōu)分配方法的隨機仿真優(yōu)化問題研究[D];天津大學(xué);2012年

，

本文編號：1017502