改进蚁群算法的船舶纵向运动参数辨识方法研究

船舶的工作环境十分复杂,纵向运动参数辨识可以保证船舶的正常航行,避免意外事故的发生。针对当前船舶纵向运动参数辨识方法存在难以找到全局最优值、参数搜索精度低等不足,设计了基于改进蚁群算法的船舶纵向运动参数辨识方法。首先对船舶纵向运动特点进行分析,将船舶纵向运动参数辨识看作是一个非线性优化问题,然后结合船舶纵向运动参数初始化蚁群种群,并通过模拟蚁群的搜索食物机制对船舶纵向运动参数最优解进行查找,当达到最大迭代次数时,得到了最优船舶纵向运动参数,最后对船舶纵向运动参数辨识方法的性能进行测试,改进蚁群算法可以得到高精度的船舶纵向运动参数辨识结果,船舶纵向运动参数辨识误差控制在有效范围内,验证了本文方法的有效性,并与其他船舶纵向运动参数辨识方法进行对比测试,本文方法的船舶纵向运动参数辨识更优,验证了本文方法的优越性。     

船舶动力定位系统数学模型参数辨识方法研究

\t   目的  \t 近年来,随着船舶朝着大型化、高速化、智能化的方向发展,船舶动力定位技术显得尤为重要。为了在动力定位系统中建立运动数学模型,需要确定模型中各参数的值。\t   方法  \t 首先,以一艘挖泥船为研究对象,建立船舶运动数学模型,并分离出纵荡运动模型以及横荡与艏摇运动模型;然后,基于系统辨识理论和反馈粒子滤波算法辨识模型中的未知参数,包括2个主推进器和1个侧推进器的推力系数;最后,进行仿真实验,求得待辨识的参数值。\t   结果  \t 通过与扩展卡尔曼算法的比较,显示反馈粒子滤波算法对参数辨识的效果更好,验证了反馈粒子滤波算法的可靠性。\t   结论  \t 该方法在船舶动力定位系统中具有良好的应用前景。     

船舶动力定位系统参数辨识方法的研究

根据船舶动力定位控制系统设计的需要,针对水面舰船三自由度动力定位系统的结构和组成原理,提出了水面舰船动力定位控制系统模型参数的离线最速下降寻优的辨识方法,它既能节约系统模型参数的辨识时间,又能减少试验费用,从总体上提高了动力系统研制过程的工作效率。     

船舶操纵非线性KT方程参数的辨识

利用差分进化法对一阶和二阶非线性船舶操纵KT方程中的参数进行辨识,采用积分的方法处理试验数据以获得辨识所需的样本,将辨识结果与前人的方法进行比较,证明该方法能有效提高辨识精度.另外,辨识过程采用平行处理法代替分步辨识法,解决了辨识中的参数相消现象,同时也简化了辨识流程.     

船舶操纵非线性KT方程参数的辨识

利用差分进化法对一阶和二阶非线性船舶操纵KT方程中的参数进行辨识,采用积分的方法处理试验数据以获得辨识所需的样本,将辨识结果与前人的方法进行比较,证明该方法能有效提高辨识精度。另外,辨识过程采用平行处理法代替分步辨识法,解决了辨识中的参数相消现象,同时也简化了辨识流程。     

基于无迹卡尔曼滤波的船舶运动数学模型辨识

针对一艘目标三体船,构建MMG运动数学模型结构,利用无迹卡尔曼滤波器结合自航试验数据对模型中的参数进行辨识。为减轻动力相消带来的影响,结合三体船特点对模型结构进行化简,并设计不同的控制方式进行分步辨识。通过模型预报数据与自航试验观测值的对比,以及部分参数的试验测量值与辨识值的比较,验证了本文辨识方法的有效性和优越性。     

船舶运动辨识建模研究现状与展望

辨识建模是船舶运动建模的主要方法之一.当前的船舶运动辨识建模以参数辨识为主要形式,本文通过文献回顾,归纳总结了参数可辨识性、辨识模型、辨识算法和辨识数据等4个方面的研究成果.分析指出当前存在辨识数据局限性、理论支撑不足和工程应用欠缺等问题,并就下一步在数据处理、理论完备性、非参数辨识和在线辨识方面的研究前景进行了展望.     

船舶神经网络运动模型的研究

根据船舶海上航行的实际情况,针对船舶运动的特点,研究了基于神经网络建立船舶操纵运动模型的方法,提出了一种线性神经网络结构,并给出了相应的训练和学习方法。大量的仿真试验表明：线性神经网络用于船舶运动模型的研究,具有收敛速度快、预测误差较小、能快速跟踪参数变化等优点,可用于船舶运动实时辨识。     

基于高级遗传算法的船舶模型参数辨识

提出一种以二阶K-T方程为基础，并基于高级遗传算法的船舶参数辨识算法，能有效地保证了算法的收敛性和全局优化能力，避免陷入局部最优解。并引入噪声参数，再用基于多局部种群的遗传算法进行迭代计算，将残差白噪声化。最终将该方法与传统的广义最小二乘算法相比较，得到了较为理想的船舶参数。通过对采集的仿真数据和实际自动舵数据的辨识结果验证了该方法在实际工程应用中的可行性和有效性。     

关于小泊位靠大船问题的探讨

随着船舶大型化的快速发展,许多港口泊位常常出现不得不靠泊超出自身原设计船型的大型船舶,即＂小泊位靠大船＂的现象。通过对这种情况的分析研究,重点介绍验算码头的主尺度和按不同结构型式校核、验算其结构稳定性、强度及受力情况的方法,以便在最大限度地发挥＂小泊位＂作用的同时,保证其使用安全。     

超大型集装箱船甲板最大堆重研究

德国劳氏船级社规范(GL-2013)对集装箱船尤其是超大型集装箱船的横向加速度系数计算进行了调整,大幅度提高了甲板上集装箱堆重。文章根据绑扎计算结果,将规范变化前后的横向加速度系数和最大堆重进行对比,以及对2层箱高绑扎桥和3层箱高绑扎桥的最大堆重进行对比。结果显示,随着规范的更新及绑扎点高度提高,集装箱甲板最大堆重显著增加,堆重分布更加优化合理,为今后超大型集装箱船甲板面堆重设计参数的合理选取提供了一定的参考。     

运用操纵模拟器试验进行超大型船舶航道宽度计算研究

运用船舶操纵模拟器模拟试验的方法,通过试验分析风、流压偏角等因素与超大型船舶在航行时航迹带宽度之间的关系,提出了超大型船舶在风、流以及波浪作用下,进出港航行所需航道宽度的计算方法。     

大型民用核动力船舶外部环境参数设计标准研究

参照已有的核动力船舶规范和标准,从船舶冲击设计值,摇摆和倾斜,空气温度和湿度,海水温度和含盐量等方面进行分析和研究,对民用核动力船舶的外部环境参数标准提出建议.     

采用状态参数辨识的惯性导航系统故障检测方法研究

针对惯性导航系统故障维修时间长的问题,提出了采用卡尔曼滤波器估计系统内部状态和参数,采取z。检验法来确定系统量测信息的有效性的方法,给出了滤波器设计需要的系统状态参数。在某型惯性导航系统故障维修中验证了通过采用卡尔曼滤波器对系统内部参数进行估计,可以提高故障诊断的效率。     

大型集装箱船舱盖布置适应性研究

随着国际航运市场的发展,大型集装箱船不断涌现。文章拟通过分析大型集装箱船的船体变形,研究如何对舱盖板进行合理分块,协调布置舱口盖相关装置,以充分满足航行过程中舱口盖适应船体结构大开口变形的问题。     

船舶大型化极限在哪里

2月21日,马士基集团在韩国船企订造10艘1.8万TEU集装箱船的消息一出,即惊业界。此举将船舶大型化推向新高潮的同时,也向业界提出了一系列的研究课题,即船舶大型化的推手是谁,它的极限在哪里,它能否保证安全等。这些问题都深刻影响着港口、造船、航运等相关产业的未来发展。     

大型多功能油田增产船总体方案探讨

油田增产船是海上油气田增产作业的一种载体,现有的油田增产船多为中小型船舶。结合相关国际标准,探讨了一型大型多功能油田增产船的总体性能参数、动力配置、作业能力等方面的技术内容,对大型油田增产船的进一步研发产生深远影响。     

大型邮轮生活污水系统设计

针对大型邮轮的污水系统设计,通过研究大型邮轮污水系统设计过程中所适用的法规要求及其他设计要求,并结合船型特点及布置情况,讨论大型邮轮污水收集系统选型、设计及布置的特点及注意事项。通过对传统污水处理系统进行分析,指出其在邮轮应用上的局限性,引入在邮轮上应用的AWTS污水处理系统定义,对其2种处理方式的系统特点及系统流程进行介绍。     

海洋商船航行工况的变量参数探讨

此文从定义上分析了以“Pp=Cnp^3”表征船舶航行工况所存在的问题。文章认为以螺旋桨推进特征表征海洋运输商船的航行工况时，应该明确定义其中反映各航行工况变化的标志性变量——螺旋桨转矩系数。同时指出了在大风浪中航行，桨叶偶尔露出水面特殊工况时，其标志性变量应是：螺旋桨直径参数。