SWATH船的穩(wěn)定鰭優(yōu)化與魯棒控制
定 價(jià):32 元
- 作者:劉強(qiáng)
- 出版時(shí)間:2013/12/1
- ISBN:9787313105066
- 出 版 社:上海交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:U674.951
- 頁碼:113
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
劉強(qiáng)編著的《SWATH船的穩(wěn)定鰭優(yōu)化與魯棒控制》在詳細(xì)分析了波浪中SWATH船的縱向運(yùn)動(dòng)性能和穩(wěn)定鰭尺寸、安裝位置等參數(shù)對(duì)SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性影響的基礎(chǔ)上,《SWATH船的穩(wěn)定鰭優(yōu)化與魯棒控制》建立了SWATH船穩(wěn)定鰭方案的多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并利用多目標(biāo)遺傳算法對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化求解。
SWATH船是一種具有優(yōu)良耐波性的新型高性能船舶與常規(guī)的單體船相比,它具有自然定動(dòng)周期長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)幅度小,波浪中失速少等特點(diǎn)。劉強(qiáng)編著的《SWATH船的穩(wěn)定鰭優(yōu)化與魯棒控制》詳細(xì)分析了波浪中SWATH船的縱向運(yùn)動(dòng)性能和穩(wěn)定鰭尺寸、安裝位置等參數(shù)對(duì)SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的機(jī)動(dòng)性的影響。
劉強(qiáng),男,1980年3月生,博士后,副教授。江蘇省“333工程”第3層次培養(yǎng)對(duì)象。主要研究方向?yàn)榇白藨B(tài)控制、水下機(jī)器人和智能控制等。主持國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省博士后基金和江蘇省高校自然科學(xué)基金等項(xiàng)目6項(xiàng)。參與江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金計(jì)劃、江蘇省高校自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金等項(xiàng)目4項(xiàng)。在《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》、《機(jī)器人》和《船舶力學(xué)》等國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊以及重要國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇,其中SCI、ElanISTP收錄約18篇。申請(qǐng)發(fā)明專利3項(xiàng)。
第1章 緒論
1.1概述
1.2SWATH船的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)
1.2.1SWATH船的結(jié)構(gòu)
1.2.2SWATH船的性能特點(diǎn)
1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4研究?jī)?nèi)容和工作
第2章 SWATH船的縱向運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
2.1波浪中SWATH船的縱向運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
2.2水動(dòng)力系數(shù)的理論計(jì)算
2.2.1靜態(tài)恢復(fù)力系數(shù)的計(jì)算
2.2.2勢(shì)流運(yùn)動(dòng)假設(shè)下水動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算
2.2.3黏性阻尼系數(shù)的計(jì)算
2.2.4與鰭相關(guān)部分水動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算
2.3SWATH船的縱向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及統(tǒng)計(jì)值計(jì)算
2.4長(zhǎng)峰波隨機(jī)海浪中擾動(dòng)力和力矩的計(jì)算
2.5SWATH船的縱向運(yùn)動(dòng)仿真
2.6本章小結(jié)
第3章 SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性分析
3.1靜水中SWATH船的縱向運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
3.2SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性判據(jù)
3.3SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特征參數(shù)
3.4航速對(duì)SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響
3.4.1臨界穩(wěn)定航速
3.4.2航速變化對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響
3.5穩(wěn)定鰭對(duì)SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響
3.5.1穩(wěn)定鰭縱向位置的影響
3.5.2穩(wěn)定鰭尺度變化的影響
3.6SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)的機(jī)動(dòng)性分析
3.6.1縱向強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)方程及其傳遞函數(shù)
3.6.2縱向運(yùn)動(dòng)的階躍響應(yīng)
3.7航速對(duì)SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)性的影響
3.8穩(wěn)定鰭對(duì)SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)性的影響
3.9水動(dòng)力縱傾力矩的計(jì)算
3.9.1勢(shì)流壓力形成的水動(dòng)力縱傾力矩計(jì)算
3.9.2黏性引起的水動(dòng)力縱傾力矩計(jì)算
3.10本章小結(jié)
第4章 SWATH船穩(wěn)定鰭方案的確定
4.1SWATH船穩(wěn)定鰭方案的多目標(biāo)優(yōu)化
4.1.1SWATH船穩(wěn)定鰭方案的多目標(biāo)優(yōu)化模型
4.1.2帶約束的Pareto多目標(biāo)遺傳算法
4.1.3SWATH船穩(wěn)定鰭方案的優(yōu)化步驟
4.2SWATH船穩(wěn)定鰭方案的多目標(biāo)決策
4.2.1SWATH船穩(wěn)定鰭方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
4.2.2穩(wěn)定鰭方案的多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)
4.3仿真研究
4.4本章小結(jié)
第5章 SWATH船具有區(qū)域極點(diǎn)約束的H∞概率魯棒控制研究
5.1系統(tǒng)的H∞性能分析
5.2D穩(wěn)定性分析
5.3概率魯棒性能分析
5.4具有區(qū)域極點(diǎn)約束的H∞概率魯棒控制器設(shè)計(jì)
5.5SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)參數(shù)不確定模型
5.6SWATH船具有區(qū)域極點(diǎn)約束的H∞概率魯棒控制仿真
5.7本章小結(jié)
第6章 SWATH船縱向運(yùn)動(dòng)的μ綜合控制研究
6.1問題描述
6.2u的定義及意義
6.3u的計(jì)算
6.4u控制器的D—K遞推設(shè)計(jì)
6.5SWATH船混合不確定模型的建立
6.6SWATH船u綜合控制器設(shè)計(jì)
6.7仿真分析
6.8本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
附錄
參考文獻(xiàn)
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插圖:
步驟1:根據(jù)具體的約束條件,確定各設(shè)計(jì)變量的取值范圍,并在此范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)規(guī)模為N的初始種群P。
步驟2:通過計(jì)算分析,將種群P中能夠保證SWATH船穩(wěn)定且垂蕩和縱搖運(yùn)動(dòng)同時(shí)振蕩運(yùn)動(dòng)的個(gè)體保存到群體P1中,不滿足上述條件的則保存到P2中。
步驟3:計(jì)算群體P1中每個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值和約束函數(shù)值,然后根據(jù)目標(biāo)函數(shù)值對(duì)其進(jìn)行分級(jí),將第1級(jí)非劣解中滿足約束條件的個(gè)體保存到Paret0解集過濾器E中,并對(duì)過濾器E進(jìn)行篩選,保留其中的1級(jí)非劣解,刪除其他的個(gè)體。
步驟4:利用上面的分級(jí)結(jié)果計(jì)算群體P1中每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度,并將群體P2中的每個(gè)個(gè)體賦一個(gè)較小的適應(yīng)度值,從而得到了種群P中每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度。
步驟5:對(duì)種群P進(jìn)行選擇、交叉和變異操作。
步驟6:檢查進(jìn)化的收斂條件是否滿足,如果不滿足,則轉(zhuǎn)到步驟2繼續(xù)執(zhí)行。否則,對(duì)E中的解進(jìn)行均勻性檢查,將不滿足條件的解刪除,從而得到要求的Pareto最優(yōu)解。
相應(yīng)的前后組合鰭方案優(yōu)化程序流程圖,如圖4.1所示。