应用于船舶动力定位的标准可加性模型智能控制方法研究

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1、分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１应用于船舶动力定位的标准可加性模型智能控制方法研究苏晓鸾指导教师孟宪尧职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学博±学科（专业）轮机工程论文完成日期２０１５年９月答辩日期２０１５年１１月５日答辩委员会主席Ｒｅｓｅ化ｄｉｏｎｔｈｅＩｎｔｅ化ｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄｏｆ化ｅｇＳ化田ｄ化ｄＡｄｄｉｔｉｖｅＭｏ化１Ａｐｐｌｉｅｄ化ＳｈｉｐＤｙｎａｍｉｃＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＤｉ

2、ｓ化ｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎｐａｒｔｉａｌｆｕｌｆＵｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＤｏｄ；ｏｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＳｕＸｉａｏ山ＭａｒｉｎｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏ佐巧ｏｒＭｅｎｇＸｉａｎａｏｙＳｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１５大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重

3、声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，＂＂攪写成博±学仿论义巧巧子船舶动力巧仿的标准可加林樓巧智能巧制方法研究。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承捏。学位论文作者签名：缘嗎喉７学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定：，即大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机

4、构送交学位论文的复印件和电子版，允许路文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可１＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、，也可采麻影印缩印或妇描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂＂不保密囚（请在Ｗ上方框内打Ｖ）

5、论文作者签名导师签名：Ｗｔ日期：２０１５年１１月５日创新点摘要创新点搞要海上作业船舶工作环境复杂，受到外界风浪流等因素干扰，船舶参数不确定，很难建立精确数学模型，基于不完全依赖数学模型的智能控制方法及各种方法的融合，进行了船舶动力定位控制策略的研究。１．为了实现对海洋环境干扰因素的预测，为船舶动力定位系统控制器的设计奠定基拙，本文将神经网络与ＳＡＭ系统相结合，建立了基于ＳＡＭ系统的模糊神经网络——（即ＳＡＭＮＥＴ）结构，证明了ＳＡＭＮＥＴ结构的全局逼近性，提出了一—ＮＥＴ的学习训练—

6、种适合ＳＡＭ算法。采用ＳＡＭ，使隶属度函数更趋向合理ＮＥＴ对海洋干扰环境进行预测。仿真结果和误差分析表明该方法准确可行。２．准确的船舶位置信息在船舶动力定位的过程中有着十分重要的作用。建立了船舶动力定位系统的自相似信息系统矩阵，实现了动力定位系统各组成部分间的信息资源的共享与互补一ＡＭ。提出了种基于Ｓ模型的船舶动力定位位置信息多传感器数据蘭合算法。该算法将竞技体育打分评分方法与３ｃ准则相结合剔除野值，选取类离斯函数作为模糊规则的隶属度函数，每条被激活规则权重值相等。实验表明，通过该数据融合算法得到的结果比

7、各位置传感器的测量结果更加接近船舶的真实位置。３．针对动为定位船舶在定位时海洋干扰环境变化大，无法精确描述船舶的数一控制方式学模型，如果采用单，动力定位控制效果达不到预期值，本文根据多模态控制思想，设计了基于ＳＡＭ改进算法的船舶动力定位多模态控制系统。该系－ＮＥＴ模型对海洋环境干扰因素进行预测统利用ＳＡＭ，采用滤波器对海洋环境的干扰因素进行滤波，根据海面风力的大小选定人工直接操作、ＰＩＤ控制或基于ＳＡＭ改进算法控制器对定位系统进行控制。其中ＳＡＭ改进算法控制器是采用层次分析法去除ＳＡＭ初始模糊规则中兀

8、余或者相互矛盾的规则，再利用蚁群优化算法计算出每条规则的权重值。使用混合模态控制方法实现模态间平稳平滑地切换。利用平均时间盛留方法证明了多模态切换系统的稳定性。仿真结果表明：被控船舶在动力定位系统的控制下能够较快的到达定位