潜艇抗沉智能决策系统的设计与仿真

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1、哈尔滨f‘转!人学硕十论文摘要随着科技的高速发展，潜艇的航速、潜深较以d订有大幅度提高，艇体装备同趋复杂，在这种情况下，潜艇一旦出现事故，留给潜艇指挥员做出『F确抗沉决策的时问变得更短。近年来的多起潜艇事故已经表明在潜艇上安装抗沉智能决策系统的必要性。本文在前人的基础上继续对这一课题进行了理论研究与探索。首先，为了获取和验证潜艇抗沉知识，本文构建了潜艇的耐压舱进水数学模型、高压气吹除数学模型、舵数学模型和可弃压载数学模型，并在MATLAB环境下搭建成功潜艇抗沉数学模型仿真系统，通过对仿真结果分析，提取并验证潜艇抗沉知识。本文首次将模糊专家系统应用于实现潜艇抗沉智能

2、决策系统。在分析传统专家系统不足的基础上，使用模糊专家系统工具FuzzyCLIPS实现了对带有模糊性的潜艇抗沉知识的表示和推理。通过利用模糊专家系统推理结果具有确定度这一特点，实现了对模糊专家系统的多条推理结果的排序，从而更有利于潜艇指挥员对重要抗沉信息的把握。同时，利用模糊专家系统的“全局贡献”特性实现抗沉信息缺失情况下的推理，对潜艇抗沉智能决策系统趋于实用奠定了一定的基础。为了验证潜艇抗沉智能决策系统推理结果的『F确性，本文搭建成功一个仿真验证环境，由7台计算机组成，分别负责故障设置、数学模型解算、模糊推理、数据记录、三维显示、操纵显示等。利用此环境对耐压舱进

3、水事故的整个智能决策过程进行仿真验证，结果表明模糊专家系统推理结果的『F确性。关键词：潜艇抗沉；智能决策；模糊专家系统；FuzzyCLIPS；哈尔滨I’烈人学硕十论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology，thespeedandnavigatingdepthofsubmarinehaveincreasedgreatlythanbefore，theequipmentsinstalledonsubmarinehavebecomemorecomplex．Insuchcase，thetimeforsubm

4、arinecommanderstomakerightdecisionwouldbecomeevenshorterwhensubmarineisinaccident．Throughanalysesofrecentsubmarineaccidents，itcanbefoundthattheinstallationofanti··sinkingintelligentdecision··makingsystemonsubmarineisverynecessary．Onthefoundationofpreviousresearches，thesubjectofsubmari

5、neanti··sinkingintelligentdecision--makingsystemiscontinuedtobestudiedandexploredinthispaper．Firstofall，inordertoobtainandverifysubmarineanti-sinkingknowledge，themathematicalmodelsforin—watercabin、high—pressureblowing、rudderandballastarecreatedandsimulatedinMatlabenvironment．Throughth

6、eanalysisofsimulationresults，submarineanti—sinkingknowledgeareextractedandverified．Itisthefirsttimethatfuzzyexpertsystemisusedtoachievesubmarineanti—sinkingintelligentdecision—makingsystem．Afteranalysingthedisadvantagesoftraditionalexpertsystem，FuzzyCLIPS，afuzzyexpertsystemtool，isused

7、toexpressandreasonfuzzyknowledgeaboutsubmarineantisink．Thesortofseveralinferencesresultsarerealizedthroughtheuseofcertaintyfactorsininferenceresultsoffuzzyexpertsystem．Thusitwouldbegoodforsubmarinecommanderstograspimportantanti—sinkingknowledge．Atthesametime，theprocessesofmakinginfere

8、nceon