挖泥船是造島、建港重器。在大數(shù)據(jù)、信息化時代背景下,挖泥船智能疏浚是未來疏浚業(yè)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的耙吸挖泥船施工作業(yè)更多依靠操耙手觀察疏浚儀表及作業(yè)狀態(tài)來調(diào)整控制方式以保持疏浚效率,這種作業(yè)方式更多依賴于操作員的施工經(jīng)驗和狀態(tài)。智能疏浚系統(tǒng)結(jié)合疏浚機理和數(shù)學(xué)模型,收集、分析、處理獨立系統(tǒng)的工作狀態(tài),預(yù)測疏浚產(chǎn)量,進行滾動優(yōu)化與自主學(xué)習(xí),提供最佳的施工策略。因此,開展智能疏浚研究以提高挖泥船疏浚效率具有重要意義。本文依托中交疏浚技術(shù)裝備國家工程研究中心基金項目,針對耙吸挖泥船優(yōu)化裝艙難題,在泥沙沉降機理建模、裝艙參數(shù)估計、疏浚土質(zhì)估計器設(shè)計和泥沙沉降過程重要參數(shù)實時預(yù)測等方面開展了研究。研究成果為耙吸挖泥船疏浚優(yōu)化提供了解決方案,并在智能疏浚系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。主要工作如下:（1）泥沙沉降機理分析與建模研究。針對挖泥船的裝艙特性,引入時變的土壤顆粒直徑參數(shù),構(gòu)建了與沉降過程重要參數(shù)相關(guān)聯(lián)的動態(tài)沉積模型,設(shè)計土質(zhì)粒徑估計器框架,采用隨機游走策略對時變土質(zhì)特性進行了動態(tài)模擬。（2）影響裝艙產(chǎn)量因素分析。建立裝艙重要狀態(tài)變量,給出裝艙性能優(yōu)化評估指標,對艙型尺寸、艙內(nèi)初始泥水混合物體積和密度、進艙... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景、目的及意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的目的及意義
    1.2 耙吸挖泥船疏浚系統(tǒng)簡介
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.3.1 研究難點
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.4 發(fā)展趨勢
    1.4 課題研究的內(nèi)容與文章結(jié)構(gòu)
        1.4.1 課題研究內(nèi)容
        1.4.2 文章結(jié)構(gòu)
第2章 裝艙沉積過程分析與建模
    2.1 引言
    2.2 動態(tài)沉積模型
        2.2.1 基本平衡方程
        2.2.2 泥沙沉降流量
        2.2.3 溢流流量
        2.2.4 溢流密度
    2.3 與土質(zhì)粒徑相關(guān)參數(shù)
        2.3.1 靜水沉降速度
        2.3.2 侵蝕系數(shù)
        2.3.3 阻礙沉降系數(shù)
    2.4 裝艙數(shù)據(jù)采集
        2.4.1 進艙密度
        2.4.2 進艙流量
        2.4.3 裝艙質(zhì)量
        2.4.4 液面高度
        2.4.5 溢流堰高度
    2.5 沉降參數(shù)估計模型
        2.5.1 粒徑隨機游走模型
        2.5.2 粒徑估計模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 裝艙性能敏感因素分析
    3.1 引言
    3.2 裝艙評估指標
    3.3 艙型尺寸
        3.3.1 縮放準則
        3.3.2 基本參數(shù)
        3.3.3 敏感度分析
    3.4 艙內(nèi)初始混合物體積和密度
    3.5 進艙密度
    3.6 土壤顆粒直徑
        3.6.1 土壤顆粒大小級別與質(zhì)地分類
        3.6.2 靈敏度分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 離線粒徑估計
    4.1 引言
    4.2 模式搜索法
    4.3 沉積模型校正
        4.3.1 溢流流量校正
        4.3.2 泥艙水平面積校正
    4.4 土質(zhì)粒徑的校準
        4.4.1 離線估計結(jié)果
        4.4.2 沉積模型驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 在線粒徑估計
    5.1 引言
    5.2 標準粒子濾波
        5.2.1 遞推貝葉斯濾波理論
        5.2.2 蒙特卡羅模擬理論
        5.2.3 序貫重要性采樣
        5.2.4 重要性權(quán)值退化與重采樣
        5.2.5 算法實現(xiàn)
    5.3 連續(xù)型反饋粒子濾波
        5.3.1 算法概述
        5.3.2 算法介紹
        5.3.3 反饋增益函數(shù)合成
        5.3.4 算法實現(xiàn)
        5.3.5 BPF與FPF性能分析
    5.4 連續(xù)-離散型反饋粒子濾波
        5.4.1 算法介紹
        5.4.2 BPF與CD-FPF性能分析
    5.5 實船參數(shù)估計結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果
致謝
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國疏浚企業(yè)國際化與“一帶一路”戰(zhàn)略——以中交天航局為例[J]. 伊巍,龔寧.  科技和產(chǎn)業(yè). 2018(02)
[2]現(xiàn)代耙吸式挖泥船性能優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 梁劍平.  中國水運. 2017(10)
[3]特大型耙吸挖泥船研制及工程應(yīng)用[J]. 王健,鐘志生,丁樹友.  水運工程. 2017(08)
[4]基于徑向基-Galerkin解的反饋粒子濾波器[J]. 張宏欣,周穗華,馮士民.  電子學(xué)報. 2016(01)
[5]基于高速單片機的X射線測厚儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳文明,葉云洋.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(30)
[6]基于粒子濾波的多枚聲吶浮標聯(lián)合跟蹤定位算法[J]. 陳增增,馬曉民,陶偉.  聲學(xué)與電子工程. 2015(01)
[7]雷達式固體料位計在料位監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 閆小樓,李云霞,施智操.  包鋼科技. 2014(06)
[8]耙吸式挖泥船裝艙過程中土壤參數(shù)估計與模型驗證[J]. 蘇貞,曹祥志,袁偉,李煒.  中國港灣建設(shè). 2014(12)
[9]耙吸挖泥船耙頭密度估計器研究與分析[J]. 王柳艷,田雨,俞孟蕻.  中國港灣建設(shè). 2014(11)
[10]基于模型的耙吸挖泥船溢流損失估計及模型驗證[J]. 曹祥志,李煒,李彥,齊亮.  水運工程. 2014(10)

碩士論文
[1]耙吸挖泥船溢流損失估算研究[D]. 肖曄.上海交通大學(xué) 2015
[2]耙吸船裝艙效率影響因素分析及預(yù)測模型的建立[D]. 李金峰.中國海洋大學(xué) 2013
[3]大型耙吸挖泥船泥艙結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究[D]. 唐旭東.上海交通大學(xué) 2012
[4]基于粒子濾波的自航耙吸挖泥船溢流損失估計與控制[D]. 邢家麗.江蘇科技大學(xué) 2012
[5]數(shù)據(jù)驅(qū)動的耙吸式挖泥船疏浚作業(yè)模型及優(yōu)化[D]. 張朔.上海交通大學(xué) 2011
[6]自航耙吸挖泥船挖掘工況系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 蘇貞.江蘇科技大學(xué) 2011



本文編號：3111852