軟剛臂單點系泊系統(tǒng)是一種在淺水中對浮式生產(chǎn)儲卸油裝置FPSO進(jìn)行定位的重要裝備。針對軟剛臂單點受力的實時預(yù)測問題,提出了一種利用深度學(xué)習(xí)算法（長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型LSTM）搭建適合軟剛臂單點的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,利用OrcaFlex耦合計算軟件提供數(shù)值樣本,通過Tensor Flow和Keras深度學(xué)習(xí)框架,形成軟剛臂單點系泊力深度學(xué)習(xí)模型,用于實現(xiàn)系泊力的實時預(yù)測。通過深度學(xué)習(xí)預(yù)測值與數(shù)值計算值的實例對比,驗證了模型的準(zhǔn)確性。 

【文章來源】：天津科技. 2020,47(05)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

LSTM循環(huán)單元結(jié)構(gòu)

在分析中，F(xiàn)PSO船體與軟剛臂分別編號，為方便識別，分別設(shè)置“1”代表FPSO船體，“2”代表右系泊腿，“3”代表左系泊腿，“4”代表軟鋼臂，“5”代表系泊塔架(圖2)。為保障訓(xùn)練出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算值準(zhǔn)確且訓(xùn)練過程快，在訓(xùn)練集的選取中，需要訓(xùn)練數(shù)據(jù)的覆蓋面足夠廣(大致包含所在工況下FPSO船體與軟剛臂運動的可能情況)、足夠均勻(該工況下所有的運動響應(yīng)都應(yīng)有足夠的數(shù)據(jù)量進(jìn)行描述，避免對個別極值造成“淹沒”)。訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練集以數(shù)值模型數(shù)據(jù)為主，對訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢驗的檢驗集以數(shù)值模型數(shù)據(jù)為主，對檢驗好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗證的驗證集以實測數(shù)據(jù)為主。

因此，針對該FPSO運動響應(yīng)的單點系泊力計算中，提出了對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，采用一階矩和二階矩的特征提取方法，從數(shù)值上描述其在所處的時間段中波動的唯一性。一階矩和二階矩的提取方法為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在FPSO火災(zāi)預(yù)警中的應(yīng)用[J]. 胡瑾秋,唐靜靜.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2017(12)
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的系泊優(yōu)化設(shè)計[J]. 許小穎,周盼,王寬.  中國艦船研究. 2017(05)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系泊系統(tǒng)分析設(shè)計[J]. 田博,王文彬,吳承憲.  科學(xué)家. 2017(13)

碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)融合在FPSO監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)上的應(yīng)用[D]. 趙旻昊.天津大學(xué) 2014



本文編號：3273026