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自航耙吸挖泥船疏浚优化的机理分析及工程化应用
| 论文题名： | 自航耙吸挖泥船疏浚优化的机理分析及工程化应用 |
| 关键词： | 自航耙吸挖泥船;疏浚效率;性能优化;建模分析 |
| 摘要： | 随着疏浚事业的蓬勃发展,自航耙吸挖泥船的使用越来越广泛,无论是河道清淤还是吹填工作都可以看到耙吸挖泥船的身影。近年来,耙吸挖泥船的发展趋势一直是自动化、高效化,而目前耙吸挖泥船的疏浚效率比较低下,使得对疏浚优化的研究变得尤为重要。 本课题在“交通部疏浚重点实验室基金”的支持下,采用遗传算法对耙吸挖泥船的疏浚过程优化,以周期产能为优化目标,搜索最优控制参数,达到周期产能最大。并开发了参数控制以及疏浚结果的人机界面指导工程化应用。本文的主要工作如下: 针对耙吸挖泥船耙头工作的不同环境,建立了不含高压冲水和含高压冲水这两种类型的耙头数学模型,并分别采用不同海域的疏浚数据对这两种耙头数学模型进行验证,证明了耙头模型的正确性,可以利用此耙头数学模型估计耙头的吸入密度,为操船者提供便利。 采用上海长江口实船疏浚数据,结合本文建立验证的耙头吸入密度模型和泥舱沉积模型,通过遗传算法搜索最优的航速、泥浆进舱流量以及高压冲水的最优值,对周期产能优化。仿真结果显示,优化后的干土吨和周期产能均有所增长,可在工程化应用中提高疏浚效率以及经济效益。 基于Visual C++平台开发了指导工程化应用的人机界面。界面可随时显示疏浚的历史数据,在疏浚过程中,通过优化的控制参数不断调整实船疏浚的工作状态,提高疏浚效率。并显示疏浚的干土吨变化曲线以及周期产能的大小,为操船者进行余下的疏浚工程提供决策依据。 |
| 作者： | 刘华兵 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 俞孟蕻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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