基于能量最優(yōu)的綜合減搖系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、船舶減搖一直都是船舶控制中的重要部分，隨著人們對現(xiàn)代船舶作業(yè)高平穩(wěn)性要求的提高，船舶減搖面臨著新的挑戰(zhàn)。目前，使用最多、效果最好的減搖策略一般是采用多種減搖裝置進行綜合減搖，其中最具代表性的就是船舶-減搖鰭-被動減搖水艙綜合減搖系統(tǒng)。鰭-被動式減搖水艙系統(tǒng)結(jié)合了減搖鰭和被動減搖水艙兩者的優(yōu)點，不僅能取得理想的減搖效果，而且還能做到全航速下系統(tǒng)減搖。同時，減搖鰭作為一種主動減搖裝置在工作時需要消耗大量的系統(tǒng)能量，在能源危機日益嚴峻的今天，

2、考慮如何在保證系統(tǒng)減搖效果的基礎(chǔ)之上進行系統(tǒng)能量的最優(yōu)化就顯得很要意義。
　　其實，船舶行進過程就是船舶推進系統(tǒng)克服阻力做功的過程，而船舶阻力的大小與船舶的航行速度存在密切的關(guān)系。再則，如果將被動式減搖水艙看作船體的一部分，綜合減搖系統(tǒng)就相當(dāng)于在減搖鰭作用下減搖，那么在一定范圍內(nèi)減搖效果也受航速影響較大。因此，在滿足系統(tǒng)減搖效果的前提下通過選取合適的航速能大大降低系統(tǒng)的能量消耗。
　　本文在閱讀大量文獻的基礎(chǔ)上，通過分析綜合

3、減搖系統(tǒng)的性能特點，論證了采用多目標遺傳優(yōu)化進行系統(tǒng)控制器優(yōu)化設(shè)計的可行性，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)減搖的同時降低能量消耗，并進行相關(guān)的系統(tǒng)仿真分析。并且，通過分析船舶航速與綜合減搖系統(tǒng)減搖效率的關(guān)系，航速與系統(tǒng)能量消耗的關(guān)系，能夠?qū)ふ移胶夂剿贊M足系統(tǒng)減搖同時節(jié)省系統(tǒng)做功功率。
　　首先，通過分析船舶橫搖運動方程，減搖鰭以及被動式減搖水艙的工作原理和數(shù)學(xué)模型建立船舶—減搖鰭—被動式減搖水艙綜合減搖數(shù)學(xué)模型。
　　其次，通過介紹分析多目標