学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

舰船破损进水浮态调整智能控制研究

作　者: 王爱岭
导　师: 何祖军
学　校: 江苏科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 舰船损管系统压载水舱遗传算法浮态调整系统
分类号: U674.703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 43次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

舰船在战时因受导弹、鱼雷、水雷和炮弹等武器的攻击或平时因事故容易遭受各种损害,要提高舰船的生命力,除了在舰船设计和建造中采取各种措施外,更重要的是要有一个功能完善、响应迅速的损管系统进行损害管制。现代海战中,精确制导武器的广泛应用使舰船遭受攻击而破损进水的概率大大增加,进水后舰船的浮态和稳性往往变差,直接威胁舰船生命力。因此,对破损舰船调整浮态并保持稳性的研究,即制定快速有效的损管措施,对于有效的挽救和恢复舰船的生命力和战斗力具有重要的理论意义和应用价值。为了调整浮态(同时必须保持稳性),舰船设置专用的压载水舱。根据舰船营运的需要,在获得破损舰船实时浮稳性指标后,对全船压载舱注入或排出舷外水,以达到调整船体纵、横向的平稳及安全的稳心高度等舰船生命力指标的目的。目前,舰船上的浮态与稳性实时计算系统已能用于浮态和稳性的计算与控制,但基本上采用预置典型装载状态下的一些假定破损位置,就使用压载水舱来调整浮态和恢复稳性而言,人机交互较多,制定方案的时间较长,因此,本文针对利用压载水舱调整破损舰船的浮态,在分析和总结前人研究的基础上,针对他们研究的成果与不足,研究了一种快速、准确生成浮态调整控制措施的运算方法,用于破损舰船浮态调整中。本文首先介绍了简单遗传算法的原理,建立了舰船破损进水浮态调整的优化模型,以建立的优化模型为基础,应用了简单遗传算法和自适应遗传算法,然后对带精英策略的非劣分层遗传算法就行了研究,借鉴简单遗传算法的改进策略,对这种算法也进行了改进,仿真验证了这种改进的有效性,最后进行了舰船破损进水浮态调整系统的设计与实现,在调整的环节实现了改进的带精英策略的非劣分层遗传算法。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-11
第1章绪论  11-16
  1.1 本课题的研究背景和意义  11-12
    1.1.1 舰船损管系统简介  11-12
    1.1.2 本课题研究的意义  12
  1.2 舰船浮态调整的国内外研究现状  12-14
    1.2.1 国内研究现状  12-13
    1.2.2 国外研究现状  13-14
  1.3 本文的主要研究内容  14-16
    1.3.1 遗传算法原理  14
    1.3.2 建立浮态调整模型并应用遗传算法  14-15
    1.3.3 带精英策略的非劣分层遗传算法的改进与应用  15
    1.3.4 舰船浮态调整系统程序设计与实现  15-16
第2章遗传算法原理  16-25
  2.1 遗传算法的基本原理  16-17
  2.2 遗传算法的一般流程  17-18
  2.3 遗传算法的基本要素  18-23
    2.3.1 遗传编码  18-19
    2.3.2 初始种群的设定  19
    2.3.3 适应度函数  19-20
    2.3.4 遗传操作  20-22
    2.3.5 遗传参数  22
    2.3.6 终止准则  22-23
  2.4 遗传算法的特点  23
  2.5 多目标优化中的遗传算法  23-24
    2.5.1 多目标问题的数学描述  23-24
    2.5.2 多目标优化问题的遗传算法  24
  2.6 本章小结  24-25
第3章浮态调整模型建立及遗传算法应用  25-42
  3.1 模型建立的前提与假设  25
    3.1.1 模型建立的前提  25
    3.1.2 模型假设  25
  3.2 舰船破损进水浮态调整多目标优化模型  25-27
    3.2.1 设计变量  25-26
    3.2.2 目标方程  26-27
  3.3 舰船破损进水浮态调整遗传算法优化过程  27-36
    3.3.1 编码  27
    3.3.2 初始种群的设定  27-29
    3.3.3 适应度函数  29-31
    3.3.4 遗传操作  31-32
    3.3.5 仿真实验与分析  32-36
  3.4 动态自适应遗传算法应用及仿真对比  36-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章带精英策略的非劣分层遗传算法的改进与应用  42-56
  4.1 NSGA-II 的原理及其关键算子  42-47
  4.2 舰船破损进水浮态调整的NSGA-II 算法求解过程  47-50
    4.2.1 适应度的计算  47-48
    4.2.2 遗传操作  48-49
    4.2.3 仿真实例分析  49-50
  4.3 改进的NSGA-II 算法及仿真实例对比  50-54
  4.4 本章小结  54-56
第5章舰船破损进水浮态调整系统设计与实现  56-72
  5.1 舰船破损进水浮态调整数据库系统设计  56-64
    5.1.1 数据库结构  56-61
    5.1.2 数据库管理子系统  61-64
  5.2 舰船破损进水浮态调整系统  64-70
    5.2.1 用户登录  65-67
    5.2.2 破损前浮态与初稳性  67-68
    5.2.3 舰船破损浮态与初稳性  68-69
    5.2.4 舰船破损进水浮态调整  69-70
    5.2.5 调整后的浮稳性显示  70
  5.3 本章小结  70-72
结论  72-74
参考文献  74-79
攻读硕士学位期间发表的论文  79-80
致谢  80-81
详细摘要  81-85

舰船破损进水浮态调整智能控制研究

内容摘要

全文目录

相似论文