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船舶动力定位系统的优化与控制策略研究
| 论文题名： | 船舶动力定位系统的优化与控制策略研究 |
| 关键词： | 动力定位;推力分配;遗传算法;并行混合;控制策略 |
| 摘要： | 动力定位是依靠自身的动力，在控制系统的指挥下抵抗外界的干扰（风、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响、定位准确快速、操作方便等特点。其中，推力分配是动力定位系统的重要组成，本文以8个全回转推进器为对象，以遗传算法为基础，提出了一种合理高效地解决动力定位系统推力分配问题的方法。 本文首先介绍了多全回转推进器的推力分配策略和遗传算法理论，在此基础上，建立了推力分配的数学模型，并根据实际系统的需要给出了优化算法的优化目标及各种约束条件。针对8个全回转推进器的推力分配问题，设计了改进的并行混合遗传算法。 应用并行混合优化算法的意义在于该算法不仅保存了从上一代至今最优的非劣解，使精英解的作用代数得以延续，而且外部同步进化机制的引入保证了非精英解能参与到下一代的进化。通过限制当前解的范围，保留部分非精英解。同时，利用小生境的思想不断混入隔代因子，保持种群的多样性。改进的算法在多样性及收敛性之间达到了一个较好的平衡。并且该算法结构简单，易于实现。 最后，将提出的算法应用于推力分配优化问题中，模拟了两种典型环境，进行了相应的仿真测试，并且对选取不同参数情况下算法的优化性能进行了对比和分析。 结果表明，本文所提算法对推力优化分配问题是有效的并且获得了较好的求解效果。 |
| 作者： | 王琼 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 徐进学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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