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船舶动力定位系统的推进器推力优化分配研究
| 论文题名： | 船舶动力定位系统的推进器推力优化分配研究 |
| 关键词： | 船舶动力定位系统;推进器;推力优化分配;粒子群算法;全回转推进器 |
| 摘要： | 随着人们对深海的不断探索与开发，原始的抛锚方法已经无法满足船舶定位的需求，后被船舶动力定位系统所替代，并且一直到今天各国还在不断的研究和应用船舶动力定位系统。其主要特点是成本低、速度快、更加准确和方便，而本文所研究的推力分配系统作为动力定位系统的四大组成系统之一，对提高动力定位的性能，以及能源的节约有重大的意义。 本文以某装有五个全回转推进器的船作为研究对象，建立其船舶推力分配的数学描述，考虑了在低速航向下动力定位系统中推进器的实际工作情况，加入了每个推进器旋转角速度的限制、死区、禁区和出现奇异值等情况。在了解了粒子群算法、遗传算法、蜂群算法等群智能算法的背景下，根据动力定位系统对快速性和准确性要求较高的实际工程特点，本文采用了收敛速度快结构简单的粒子群优化算法。但是实际的仿真中会发现对于传统的粒子群算法虽然收敛速度快，由于每次的初始值是区域内随机取的，有时候会陷入局部最优。本文所采用的粒子群算法是在此基础上进行了改进，采用了多种群并行混合的模式，全局模式的粒子群收敛速度快，局部模式的粒子群不容易陷入局部最优，每次迭代完都进行各个种群间信息交互，这样就不但实现了收敛速度快，而且还解决了陷入局部最优解的情况。 最后，本文对提出的混合粒子群算法在推力优化分配中进行了仿真分析，仿真结果表明该算法在推力优化问题中是有效和可行的，能够达到减小误差、降低油耗、减少设备磨损的目的。 |
| 作者： | 于聪 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 杜佳璐 |
| 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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