基于壓縮傳感的船舶舵參數(shù)優(yōu)化方法研究.pdf

1、船舶的操縱性能的好壞表現(xiàn)在船舶的回轉(zhuǎn)性、航向穩(wěn)定性和緊急制動(dòng)等幾個(gè)方面。舵作為船舶的關(guān)鍵控制裝備，其主要參數(shù)的變化直接影響到船舶的回轉(zhuǎn)性和航向穩(wěn)定性。當(dāng)前采用建立船舶運(yùn)動(dòng)仿真模型并進(jìn)行多次操縱性仿真優(yōu)化的方法來提高船舶操縱性能，多次仿真導(dǎo)致優(yōu)化時(shí)間長、計(jì)算量大。傳統(tǒng)的響應(yīng)面優(yōu)化方法和全局優(yōu)化方法雖然能減少仿真次數(shù)、節(jié)約仿真時(shí)間，但其采樣的不確定性和不能全局收斂的缺點(diǎn)導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定。
　　本文以13000DWT散貨船作為

2、研究對(duì)象，提出基于壓縮傳感的船舶舵參數(shù)優(yōu)化方法，建立其在橫傾狀況下的MMG模型，并給出船舶四自由度運(yùn)動(dòng)方程，分析裸船體、螺旋槳和舵的受力情況并給出每個(gè)水動(dòng)力參數(shù)的求解方法；分析舵參數(shù)中舵面積和展弦比對(duì)回轉(zhuǎn)狀態(tài)下的定?；剞D(zhuǎn)直徑和回轉(zhuǎn)橫傾角的影響，得到提高船舶操縱性能的舵優(yōu)化參數(shù)，并采用基于壓縮傳感方法對(duì)舵參數(shù)進(jìn)行仿真優(yōu)化。該方法以勒讓德正交多項(xiàng)式基來對(duì)優(yōu)化響應(yīng)面進(jìn)行稀疏表達(dá)，通過超拉丁立方及細(xì)分單元內(nèi)非自適應(yīng)采樣，以及1-范數(shù)意義重構(gòu)獲取