[發明專利]一種動力定位船水動力系數辨識方法

有效

• 申請號: 201210149980.2
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102789538A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 付明玉;謝文博;邢家偉;王元慧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及船舶動力定位領域，具體涉及一種基于最小二乘法的自適應遺傳算法，對動力定位船舶進行建模，辨識動力定位船舶的水動力系數的方法。?

背景技術

動力定位船舶就是僅依靠自身推進系統的作用能夠自動地保持位置和航向（固定位置或者預定航跡）的船舶，其目前已被廣泛應用于海洋資源開發的諸多領域。通常，對動力定位船舶進行建模需要知道船舶的水動力系數，船舶的水動力系數是水動力對船舶運動參數的偏導數在展開點的值。水動力系數是建立船舶運動方程的基礎，水動力系數的獲得對通過船舶操縱運動方程模擬船舶操縱運動并預報操縱性能起到至關重要的作用。?

系統參數辨識是控制理論的一個主要分支。系統參數辨識就是研究如何確定系統的數學模型以及模型中的參數。系統辨識的基本思想就是測試建模方法，即通過分析系統的運行數據或實驗數據，按照一定的“系統等價準則”確定出一個與所測系統特性等價的數學模型，即“辨識就是按照一個準則在一組模型類中選擇一個與數據擬合得最好的模型”。?

到目前為止，已經產生了許多不同的辨識方法，按照系統模型的表達形式可以把這些辨識方法分成兩種，分別是參數模型辨識方法和非參數模型辨識方法。參數模型辨識方法，也稱為現代的辨識方法，這種辨識方法首先假定一種模型結構，通過把假定的模型與實際模型的誤差準則函數極小化來確定模型中的參數。非參數模型辨識方法，也稱為經典的辨識方法，這種方法是在假定過程是線性的前提下，不提前確定模型的具體結構，因而這種方法可適用于比較復雜的過程，在工程上大多采用這種方法。在進行模型參數辨識之前，如果不能確定模型的結構需要先通過模型結構辨識方法確定模型的結構，然后再進行模型參數辨識。?

常規的確定船舶水動力系數的方法是通過試驗以及傳統的優化方法。但是，對所有要研究的船舶進行試驗是非常困難的，并且傳統的優化方法容易使計算結果趨于局部最優解。隨著科技的進步，近年來，自適應遺傳算法作為一種智能算法被廣泛應用到參數辨識的研究中，但未用于動力定位船舶的水動力系數辨識，相關文獻也比較少，涉及智能算法用于船舶的水動力系數辨識的國內外研究比較少，用于動力定位船舶的水動力系數辨識的研究則更少。?

發明內容

本發明的目的在于提出一種更節省成本的，用于獲得動力定位船舶模型中水動力系數的辨識方法。?

本發明的目的是這樣實現的：?

本發明包括如下步驟：?

（1）確定船舶水動力系數，其中動力定位船運動數學模型為：?

η·=R(ψ)υ]]>

Mυ·+Dυ=τthrust,]]>