基于极限学习机的船舶横摇预测与控制

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1、分类号；密级１０１５１ＵＤＣ：单位代巧？乂辦乂掌全曰制应用型硕±研究生学位论文基于极限学习机的船舶横摇预测与控制于超，指导教师芦建川副教授企业教师饶演金高工申请学位类别工程硕±工程领域交通运输工程学位授予单位大连海事大学２０巧年６月分类号密级ＵＤＣ１０１５１单位代码大连海事大学硕击学位论文基于极限学习机的船舶横摇预测与控制（应用研究）于超指导教师尹建川职称副教授企业导师饶滚金职称Ｘ５学位授予单位大连

2、海事大学申请学位类别工程硕±工程领域交通运输工程论文完成日期２０１５年５月答辩日期２０１５年６月答辩委员会主席咬ＳｈｉｐＲｏ化ｎｇＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎ化ｏｌｂｙＥｘｔｒｅｍｅＬｅａｒｎｉｎｇＭａｃｈｉｎｅＡｔｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉＵｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＹｕＣｈａｏ

3、ＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｐｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＹｉｎＪｉａｎｃｈｕａｎＪｕｎ２０１５，大连海事大学学位论文原创牲声明和使用授权说明原创巧声明本人郑重声明：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，＂＂撰写成博／硕±学位论文基于极限学习机的船舶横摇预测与控制。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，巧已在文中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

4、己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：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俱留、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构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可ｔｉｌ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，也可采用影印、缩印或扫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±学位论文全文数掘库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文

5、全文数据库》（中国科学技术信息巧究所）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□（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名导师签名：Ｌ日期：年日中文摘要摘要船舶横摇运动的预测与控制一直是船舶运动控制领域中重要的研究内容。而现代人工智能算法的发展，为船舶横摇运动的预测和控制提供了新的思路。其中极限学习机因结构简单、、全局最优汁算速度快等特点使其在船舶运动预测和控制的应用中有着独特的优势。本文基于改进的极限学习机建

6、立实时多步预测模型，并将其应用于船舶横摇运动预测和控制。本文首先介绍了本研究的目的和意义，并对极限学习机Ｗ及船舶横摇运动预测和控制等领域的研究现状进行了分析。针对实际系统的非线性及时变动态等复杂特性，应用序贯极限学习机建立时变动泰系统的实时多步预测模型，并应用时间差分算法对于模型进行误差补偿，据高了模型多步预测精度。船舶横摇运动为研究对象，基于船舶耐波性原理分析了船舶横摇运动特性。基于极限学习机构建船舶横摇的实时多步预测模型，并应用实际船舶横摇数据对于船舶横摇角进巧多步预测，结果验证了模型有效性。一将建立的预测模型作

7、为系统动态的在线预测器，设计种船舶减摇錯预测控制系统，利用船舶减摇罐对于船舶横摇运动进行抑制。建立船舶减摇罐控制模型和波浪扰动模型，应用控制器进行不同海况环境下的船舶横摇运动控制仿真试验，结果验证了该预测控制系统对控制船舶横摇有良好的效果。通过本文的研巧，将极限学习机应用于船舶运动预报和控制的研究中，并验证了极限学习机在船舶横摇运动的实时预测和控制中应用的可行性。关键词：船舶横摇运动；极限学习机；预测控制英文摘要ＡＢ巧ＲＡＧＴＴｈｅｓｈｉｐ防ｌｌｉｎｇｍｏｔｉｏｎｐｒｅ出ｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎ杜〇１ｉｓ

8、ａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｓｈｉｐｍｏｔｉｏｎ