船舶朝著大型化的方向發(fā)展,由此對港口等相關(guān)設(shè)施提出較高的要求。碼頭的系泊系統(tǒng)是為船舶停泊提供服務(wù),纜繩作為系泊系統(tǒng)的重要組成部分之一,應(yīng)當(dāng)保證其滿足船舶停泊的要求,因此對纜繩受力控制進(jìn)行優(yōu)化。本文從系泊系統(tǒng)的建模與求解分析入手,對基于Matlab的系泊纜繩受力控制系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)行論述。隨著纜繩受力性能的進(jìn)一步優(yōu)化,能夠使整個系泊系統(tǒng)的作用得到最大限度的發(fā)揮,從而滿足船舶的使用需要。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(14)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

艦船系泊運(yùn)動受力情況Fig.2Theforceoftheship"smooringmovement

0;∑Fy=0;∑Fz=0，∑Mx=0;∑My=0;∑Mz=0。(2)通過聯(lián)立求解的方法，可以求得船舶沿坐標(biāo)系的線位移和角位移。在系泊系統(tǒng)中，纜繩和護(hù)舷均為船底支撐桿的固定端，基于這一前提，可將桿端的位移確定為0，而另外一端允許出現(xiàn)位移，由此能夠推導(dǎo)出船底支撐桿的剛度僅與坐標(biāo)系中x軸的方位存在關(guān)聯(lián)，與y軸和z軸無關(guān)。通過支撐桿的長度及相關(guān)分量便可計算出x軸方向的余弦。在系泊系統(tǒng)中，根據(jù)纜繩的受力情況可構(gòu)建相應(yīng)的模型，如圖3所示。圖3系泊系統(tǒng)中纜繩的受力模型Fig.3Theforcemodelofmooringcable圖3中的橫軸為豎直方向的位移；縱軸為沿著水平方向的旋轉(zhuǎn)位移。由于纜繩存在松弛和張緊兩種狀態(tài)，所以需要采用非線性方程，此類方程的求解是一個比較復(fù)雜的問題，可用的方法有以下幾種：遺傳算法、非線性二乘法和單純形法，這3種方法在求解和優(yōu)化結(jié)果方面大致相同，但效率卻有所差別，其中非線性二乘法的速度最快，精度高、結(jié)果穩(wěn)定可靠。在系統(tǒng)優(yōu)化中，選用該方法對非線性方程進(jìn)行求解。2基于Matlab軟件的系泊纜繩受力控制系統(tǒng)優(yōu)化2.1系統(tǒng)開發(fā)平臺在系泊纜繩受力控制系統(tǒng)的開發(fā)過程中，選用Matlab軟件對相關(guān)程序進(jìn)行編輯，并基于該軟件實(shí)現(xiàn)模型計算和人機(jī)交互界面。Matlab不僅是一款高級的計算軟件，而且還是實(shí)用性較強(qiáng)的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，它在系統(tǒng)開發(fā)中除了能夠簡化數(shù)據(jù)分析過程之外，還能大幅度縮短算法開發(fā)的周期。該軟件的功能非常強(qiáng)大，可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，以矩陣和向量作為運(yùn)算單元，能夠確保計算結(jié)果的精確度。同時，Matlab還提供多種開發(fā)工具和數(shù)據(jù)可視化功能，如Ed-itor，Profiler等，它的

??⒒?詬萌砑?迪?模型計算和人機(jī)交互界面。Matlab不僅是一款高級的計算軟件，而且還是實(shí)用性較強(qiáng)的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，它在系統(tǒng)開發(fā)中除了能夠簡化數(shù)據(jù)分析過程之外，還能大幅度縮短算法開發(fā)的周期。該軟件的功能非常強(qiáng)大，可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，以矩陣和向量作為運(yùn)算單元，能夠確保計算結(jié)果的精確度。同時，Matlab還提供多種開發(fā)工具和數(shù)據(jù)可視化功能，如Ed-itor，Profiler等，它的開放性和可擴(kuò)展性也十分強(qiáng)大。鑒于此，本文對Matlab軟件的矩陣運(yùn)算功能進(jìn)行應(yīng)用，對系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和優(yōu)化。圖1船舶運(yùn)動的六種自由度分布圖Fig.1Distributionmapofsixdegreesoffreedomofshipmovement·44·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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