[發明專利]一種基于層次分析的船舶舵機等效性分析方法

無效

• 申請號: 201410083154.1
• 申請日: 2014-03-08
• 公開（公告）號: CN103970023A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李冰;邢博聞;張蘭勇;張玉廷;李莉紅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G05B17/00
• 分類號: G05B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于層次分析的船舶舵機等效性分析方法。

背景技術

隨著艦船現代化事業的發展，船舶舵-鰭-襟翼聯合控制以其獨特的優勢越來越受到人們的重視。仿真技術以其經濟性好、安全性強等優點成為研究船舶舵-鰭-襟翼聯合控制的主要方法。但所建立物理仿真系統的主舵（鰭）/翼舵（鰭）伺服系統的性能指標是否與原型系統相接近，一直是人們比較關注的話題。只有保證了主舵（鰭）/翼舵（鰭）伺服在性能上接近或高于原型系統，那么以該伺服系統為核心的船舶舵-鰭-襟翼聯合控制系統所達到的控制效果才有說服力。同時，對船舶舵-鰭-襟翼聯合控制物理仿真系統的主舵（鰭）/翼舵（鰭）伺服系統進行等效性分析，也是研制、規劃船舶舵-鰭-襟翼聯合控制的重要依據，是輔助相關部門進行規劃和決策的理論基礎。目前關于仿真系統的可信度研究方法大多數都是以數字化的仿真系統為例進行分析，而關于物理仿真系統的可信度研究卻相對較少。而由于主舵/翼舵伺服系統與主鰭/翼鰭伺服系統在結構和控制方式上相似，故可以通過主舵/翼舵伺服系統為例，結合相似度原理對船舶舵-鰭-襟翼聯合控制物理仿真系統進行等效性分析，檢驗其是否能夠正確表征原型系統。目前在核心期刊與專利查詢中均未發現與此發明類似的設備介紹。

發明內容

本專利的目的在于提供了一種用以更好地檢驗所建立船舶舵-鰭-襟翼聯合控制物理仿真系統的主舵（鰭）/翼舵（鰭）伺服系統在傳動方式和驅動方式上與原型系統的相似程度，以實現對船舶舵-鰭-襟翼聯合控制物理仿真系統的等效性分析的基于層次分析的船舶舵機等效性分析方法。

本發明的目的是這樣實現的：

1.一種基于層次分析的船舶舵機等效性分析方法，其特征在于：

（1）建立指標評價體系：

首先確定目標層，即為主舵/翼舵伺服系統等效性；第二層根據主舵/翼舵伺服系統的特點分為主舵伺服系統等效性分析和翼舵伺服系統等效性分析；在第三層中，主舵伺服系統和翼舵伺服系統下又分為振蕩次數、超調量、穩態誤差、上升時間、相角滯后、幅值誤差六個指標；在第四層中，針對振蕩次數、超調量、穩態誤差、上升時間四個評價指標，分別從20°階躍信號和20°階躍信號，3°/s，，針對相角滯后、幅值誤差兩個評價指標，則從指標幅值2.0°，周期40s分別對其進行等效性分析；

（2）對具體指標進行相似度計算：

主舵伺服系統由k個要素組成，參考主舵系統由l個要素組成，主舵伺服系統與參考舵系統間存在n個相似要素，構成n個相似元，每個相似元的值記為q(u_i)，每一相似元對相似系統相似程度的影響權重為β_i，則主舵伺服系統與真實舵系統間相似度為：

Q(A,B)=nk+l-nΣi=1nβiq(ui),]]>