SWATH船的穩(wěn)定鰭優(yōu)化與魯棒控制
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- 作者：劉強(qiáng)
- 出版時間：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)動性能和穩(wěn)定鰭尺寸、安裝位置等參數(shù)對SWATH船縱向運(yùn)動穩(wěn)定性和機(jī)動性影響的基礎(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，它具有自然定動周期長，運(yùn)動幅度小，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)動性能和穩(wěn)定鰭尺寸、安裝位置等參數(shù)對SWATH船縱向運(yùn)動穩(wěn)定性的機(jī)動性的影響。
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)新資金計劃、江蘇省高校自然科學(xué)基金和中國科學(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》、《機(jī)器人》和《船舶力學(xué)》等國內(nèi)外權(quán)威期刊以及重要國際學(xué)術(shù)會議上發(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國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1．3．1國外研究現(xiàn)狀
1．3．2國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1．4研究內(nèi)容和工作
第2章 SWATH船的縱向運(yùn)動數(shù)學(xué)模型
2．1波浪中SWATH船的縱向運(yùn)動數(shù)學(xué)模型
2．2水動力系數(shù)的理論計算
2．2．1靜態(tài)恢復(fù)力系數(shù)的計算
2．2．2勢流運(yùn)動假設(shè)下水動力系數(shù)的計算
2．2．3黏性阻尼系數(shù)的計算
2．2．4與鰭相關(guān)部分水動力系數(shù)的計算
2．3SWATH船的縱向運(yùn)動響應(yīng)及統(tǒng)計值計算
2．4長峰波隨機(jī)海浪中擾動力和力矩的計算
2．5SWATH船的縱向運(yùn)動仿真
2．6本章小結(jié)
第3章 SWATH船縱向運(yùn)動的穩(wěn)定性和機(jī)動性分析
3．1靜水中SWATH船的縱向運(yùn)動數(shù)學(xué)模型
3．2SWATH船縱向運(yùn)動的穩(wěn)定性判據(jù)
3．3SWATH船縱向運(yùn)動的三個特征參數(shù)
3．4航速對SWATH船縱向運(yùn)動穩(wěn)定性的影響
3．4．1臨界穩(wěn)定航速
3．4．2航速變化對縱向運(yùn)動穩(wěn)定性的影響
3．5穩(wěn)定鰭對SWATH船縱向運(yùn)動穩(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)動的機(jī)動性分析
3．6．1縱向強(qiáng)迫運(yùn)動方程及其傳遞函數(shù)
3．6．2縱向運(yùn)動的階躍響應(yīng)
3．7航速對SWATH船縱向運(yùn)動機(jī)動性的影響
3．8穩(wěn)定鰭對SWATH船縱向運(yùn)動機(jī)動性的影響
3．9水動力縱傾力矩的計算
3．9．1勢流壓力形成的水動力縱傾力矩計算
3．9．2黏性引起的水動力縱傾力矩計算
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)定鰭方案的評價指標(biāo)體系
4．2．2穩(wěn)定鰭方案的多級模糊綜合評價
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
5．5SWATH船縱向運(yùn)動控制系統(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的計算
6．4u控制器的D—K遞推設(shè)計
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
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)
版權(quán)頁：
插圖：
步驟1：根據(jù)具體的約束條件，確定各設(shè)計變量的取值范圍，并在此范圍內(nèi)產(chǎn)生一個規(guī)模為N的初始種群P。
步驟2：通過計算分析，將種群P中能夠保證SWATH船穩(wěn)定且垂蕩和縱搖運(yùn)動同時振蕩運(yùn)動的個體保存到群體P1中，不滿足上述條件的則保存到P2中。
步驟3：計算群體P1中每個個體的目標(biāo)函數(shù)值和約束函數(shù)值，然后根據(jù)目標(biāo)函數(shù)值對其進(jìn)行分級，將第1級非劣解中滿足約束條件的個體保存到Paret0解集過濾器E中，并對過濾器E進(jìn)行篩選，保留其中的1級非劣解，刪除其他的個體。
步驟4：利用上面的分級結(jié)果計算群體P1中每個個體的適應(yīng)度，并將群體P2中的每個個體賦一個較小的適應(yīng)度值，從而得到了種群P中每個個體的適應(yīng)度。
步驟5：對種群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。
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