水火弯板专家系统研究

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1、学校代码：10289分类号：U671密级：公开学号：122030048江苏科技大学硕士学位论文水火弯板专家系统研究研究生姓名陈尤力导师姓名李彦申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业控制理论与控制工程论文提交日期2014年12月31号研究方向船舶自动化论文答辩日期2015年03月20号答辩委员会主席戴跃伟教授评阅人盲审盲审2015年03月20日分类号：U671密级：公开学号：122030048工学硕士学位论文水火弯板专家系统研究学生姓名陈尤力指导教师李彦副教授江苏科技大学二O一五年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirements

2、fortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonExpertSystemofLineHeatingSubmittedbyChenYouliSupervisedbyProfessorLiYanJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch,2015江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人

3、完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日Abstract摘要当今世界，国内外船厂对船体外板的加工成形，都是依赖于经验丰富的技术工人采用手工作业完成。随着现

4、代化造船技术的发展，仅凭手工操作实现水火弯板加工工艺过程，不论是造船质量还是造船速度都满足不了现代化造船的需求。因此，收集、总结技术工人的宝贵经验，开发一套水火弯板专家系统，对水火弯板自动加工成形的实现是非常必要的。针对水火弯板工艺的复杂性，本文根据钢板热成形理论采用神经网络技术进行加工工艺参数的研究，并根据钢板现状和加工曲面目标形状，利用专家系统提供曲面加热及修正方案，最终实现船板曲面成形的自动加工。本文通过对水火弯板的机理分析，采用ANSYS有限元仿真软件，分别建立水火弯板的温度场和变形场理论模型；同时设计水火弯板专家系统的总体结构，并具体实现系统各个组成部分。其中，采用面向对象知识

5、表示法设计水火弯板专家系统全局知识库，实现了船板信息表的构建。使用粒子群优化算法和支持向量回归机相结合设计水火弯板专家系统的推理机，实现根据目标钢板曲面形状确定加工参数和加工轨迹的布置。通过粒子群算法对支持向量回归机的参数进行寻优，建立最优粒子群-支持向量回归机（PSO-SVR）模型确定加工参数。加工轨迹的确定是根据船板的型值点用B样条插值拟合成三维曲面，然后用基于板展开的方法将船板曲面进行展开求解。水火弯板专家系统的实现采用基于.net的C#、基于数值计算的MATLAB和关系数据库SQLserver2008。其中，系统总体采用B/S架构，利用Visualstudio2010良好的开发环

6、境平台，采用面向对象的编程语言C#进行编写和调试；MATLAB主要用于数值的计算和模型的建立，并将二维、三维船板图形嵌入到C#中；SQLserver2008作为后台数据库的支撑，最终实现新板添加、船板信息查询、加工方案的制定和修改以及系统管理等功能。系统运行结果表明，水火弯板专家系统能够根据输入的钢板信息自动给出加工策略，初步完成水火弯板自动加工成形设计，达到预期效果。关键词水火弯板；专家系统；面向对象；支持向量回归机；粒子群算法VIAbstractAbstractAtpresent,shipplatesformingprocessaredependentontheexperienced

7、workerstocompletethejobbyhandinmostofthedomesticandforeignshipyards.Withthedevelopmentofmodernshipbuildingtechnology,manualoperationtoachievelineheatingprocesscan’tmeettheneedsofmodernshipbuildingwhetherthequalityorshi