本文關(guān)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(fēng)、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(zhǔn)確快速、操作方便等特點(diǎn)。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(zhuǎn)推進(jìn)器為對象,以遺傳算法為基礎(chǔ),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(zhuǎn)推進(jìn)器的推力分配策略和遺傳算法理論,在此基礎(chǔ)上,建立了推力分配的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需要給出了優(yōu)化算法的優(yōu)化目標(biāo)及各種約束條件。針對8個全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的推力分配問題,設(shè)計(jì)了改進(jìn)的并行混合遺傳算法。 應(yīng)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(jìn)化機(jī)制的引入保證了非精英解能參與到下一代的進(jìn)化。通過限制當(dāng)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(jìn)的算法在多樣性及收斂性之間達(dá)到了一個較好的平衡。并且該算法結(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn)。 最后,將提出的算法應(yīng)用于推力分配優(yōu)化問題中,模擬了兩種典型環(huán)境,進(jìn)行了相應(yīng)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(jìn)行了對比和分析。 結(jié)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(guān)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(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(guān)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(gòu)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(nèi)外推力分配研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容16
• 1.6 本章小結(jié)16-17
• 第二章 推力分配問題的數(shù)學(xué)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(biāo)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(zhuǎn)推進(jìn)器的參數(shù)及分布情況21-22
• 2.3 推力分配的目標(biāo)22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 改進(jìn)的并行混合遺傳算法25-37
• 3.1 遺傳算法的理論與應(yīng)用簡介25-26
• 3.1.1 遺傳算法的特點(diǎn)及其在多目標(biāo)優(yōu)化中的應(yīng)用25-26
• 3.2 多目標(biāo)遺傳算法概述及其關(guān)鍵理論26-30
• 3.2.1 多目標(biāo)遺傳算法26-28
• 3.2.2 非劣分層遺傳算法28
• 3.2.3 多目標(biāo)遺傳算法的關(guān)鍵理論28-30
• 3.3 改進(jìn)的多目標(biāo)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(jìn)化機(jī)制32-34
• 3.3.3 改進(jìn)的并行混合遺傳算法實(shí)現(xiàn)過程34-35
• 3.4 基于改進(jìn)的并行混合遺傳算法的推力分配過程35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 優(yōu)化算法在推力分配問題中的測試與應(yīng)用37-47
• 4.1 仿真測試與結(jié)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(jìn)化代數(shù)的測試和分析45-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 總結(jié)與展望47-48
• 5.1 總結(jié)47
• 5.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 致謝51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：416799