基于自适应混沌粒子群算法的推力分配研究.pdf

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1、第23卷第13期电子设计工程2015年7月Vo1．23No．13ElectronicDesignEngineeringJu1．2015基于自适应混沌粒子群算法的推力分配研究朱艳，李建祯(江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003)摘要：随着海洋开发的日益频繁，人们对动力定位系统(DynamicPositioningSystemDPS)的需求越来越大，推力分配作为动力定位中的关键问题，受到了广泛关注。针对这一现状，文中提出将自适应混沌粒子群(AdaptiveChaoticParticleSwarmOptimization，ACPS0

2、)算法用于推力分配问题的研究，通过该算法对推力模型在能源消耗、艏向、推进器机械磨损、推进器最大推力几方面进行优化，约束中考虑推进器的推力区域，舵角变化率，主推螺距百分比等限制。实验仿真表明该算法在收敛性及准确性上有较大的提高，可以得到收敛速度较快、精度较高的结果。关键词：动力定位系统；推力分配；推进器；自适应混沌粒子群中图分类号：TP302文献标识码：A文章编号：l674—6236(2015)13-0075-04Design0fthethrustallocationbasedonadaptivechaoticparticleswarm

3、optimizationZHUYan，LIJian—zhen(CollegeofElectronicInformation，JiangsuUnwemi~ofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)Abstract：Withtheoceandevelopmentaregrowinginfrequencyandinvolume，andthepeople’SincreasingdemandforDy—namicPositioningSystem，thethrustallocationproble

4、mreceivedthewidespreadattentionasthekeyissuesinDynamicPosi—tioningSystem．ThispaperadoptsAdaptiveChaoticParticleSwarmOptimizationtodealwiththethrustallocation．Theobjec-tirefunctionconsideringseveralaspectsasenergyconsumption，theheading,thrusters’mechanicalweal"andtear,th

5、rustermaximumthrustandSOon．Theconstraintsincludeseverallimitssuchasthrustzoneofthrusters，rudderanglerateofchange，pitchpercentageofmainthruster,theproperparametersweresubstitutedintosimulationprocess，theexperimentalresultsshowthatthisalgorithmpossessmanyadvantages，thisal

6、gorithmhasfewp~ametersandiseasytoimplementandisrapidinre·sponsevelocity，theresultsayealsomoreoptimizationandaccurate．Keywords：dynamicpositioning；thrustallocation；thrusters；adaptivechaoticparticleswamioptimization随着社会的进步和科技的发展以及地球能源危机的加方法在推进器推力等约束条件达到了优化推进系统能耗的剧，人类逐渐放眼于对

7、海洋资源的开发和利用[1】，因此DPS得目的，同时考虑了有效避免系统奇异值的方法。国内的动力到了广泛的研究与应用。日益增多的船舶海洋工程对设备本定位技术研究仍处于理论研究或实验研究阶段。2009年哈尔身的操纵和定位有着越来越高的要求，传统的锚泊定位已无滨工业大学刘日强提出了基于遗传算法的推力分配策略。法满足需要，定位精准、机动性强的DPs则日益受到青睐。2013年王钦若提出了一种以带权重的伪逆算法解决推力分DPs是一种闭环控制系统，它适用性强，有着不受水深限制配问题的方法[21。的优点，而推力分配又是其中关键技术之一，它的作用是提解决

8、推力分配问题的方法多种多样，但仍存在不足。SQP供控制系统所需要的推力，满足定位的需要。推力分配的优方法在求解分配问题方面，存在计算量大、局部收敛、鲁棒性化，不但能更好地提升DPs的相关性能，还能在减小误差、降不强等缺陷