本文關鍵詞：大型雙槳雙舵船舶避碰優(yōu)化操縱及控制研究

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【摘要】：隨著水路運輸和船舶工業(yè)的快速發(fā)展,全球運輸船舶越來越大型化、高速化,對船舶的操縱控制性能的要求越來越高。2013年,以實現(xiàn)安全、高效、節(jié)能和環(huán)保為目標的18000TEU超大型雙槳雙舵的集裝箱船舶(排水量達25萬噸)建造完成并投入營運。雙槳雙舵能夠提高這種超大型船舶的自主操縱性能。對此類大型船舶操縱運動的建模和操縱控制研究,是具有重要理論和工程意義的科學問題。本文采用MMG模型的建模機理,對船體、舵、槳和外界的干擾分別進行研究,建立了雙槳雙舵船舶的運動數(shù)學模型,并通過仿真計算實船的旋回試驗曲線來驗證模型的準確性。本文通過研究多目標優(yōu)化問題、克隆選擇算法和量子計算,將量子計算的并行性和混沌搜索的遍歷性融合到克隆算法中,提出了一種混沌量子免疫克隆多目標算法。該算法用量子位編碼初始化群體,提高搜尋效率,用混沌量子旋轉(zhuǎn)門變異算子實現(xiàn)個體更新,提高種群多樣性。通過對比仿真結(jié)果,驗證了該算法的有效性。在船舶安全中,本文將混沌量子免疫克隆多目標算法用于解決船舶避碰策略優(yōu)化問題。根據(jù)自動雷達標繪儀的試操作理論,將船舶避碰的相關變量作為混沌量子免疫克隆多目標算法的抗體,以安全性、經(jīng)濟型以及平滑性作為評價依據(jù),構成一個迭代優(yōu)化過程,通過多屬性決策,尋找最優(yōu)的避碰策略。試驗表明,基于混沌量子免疫克隆多目標算法的船舶避碰策略優(yōu)化程序是有效的,能夠為駕駛?cè)藛T提供較好的避碰決策支持。
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U675.96;TP273

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本文編號：1249012