大型双桨双舵船舶避碰优化操纵及控制研究

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1、分类号；密级０１５１１ＵＤＣ单位代码：？、自３＇乂是組掌Ｄ全日制学术型硕±研究生学位论文，＇声大型双浆双能船舶避碰化化操纵及控制硏究张闯指导教师郭晨教授申请学位类别王学硕±学科（专此）名称控制科学与工程学位授予单位大连海事大学２０巧年１月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学硕±学位论文大型双浆双舱船舶避碰优化操纵及控制研究（学位论文形式：应用研究）张闯指导教师郭晨职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕±

2、学科与专业控制科学与工程论文完成日期２０１４年１２月论文答辩日期２０１５年１月答辩委员姓帛ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭａｎｏｅｕｖｒｉｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＣｏｌｌｉｓｉｏｎｇＡｖｏｉｄａｎｃｅＳｔｒａｔｅｇｙＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＬａｒｇｅ－Ｔｗ－ｉｎｒｏｐｅｌｌｅｒＴｗｉｎｒｕｄｄｅｒＳｈｉｐｐＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉ竹ｅｄｔｏＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇ

3、ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙＺｈａｎＣｈｕａｎｇｇＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＧｕｏＣｈｅｎＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１４大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明；本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，＂＂撰写成博／硕±学位论文大型双浆双驼船舶避碰优化操纵及控制研究。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注

4、明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承巧。学位论文作者签名；ｌｉｉａ学位论文版权使用授极书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使巧研究生学：位论文的规定，即大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全

5、文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书／／＂＂不保密召（＾请在１＾１上方框内打７）＇论文作者签备苑或导师签备許考＾＾曰期：＾月曰２反年）１（中文摘要摘要、随着水路运输和船舶工业的快速发展，全球运输船舶越来越大型化高速化，对船舶的操纵控制性能的要求越来越高０１３年，Ｗ实现安全、高效、节能和。２环保为目标的１８０００Ｔ邸超大型双奖双化的集装箱船舶（排水量达２５万吨）建造完成并投入营运。双奖双驼能够提高这种超大型船

6、舶的自主操纵性能。对此类大型船舶操纵运动的建模和操纵控制研究，是具有重要理论和王程意义的科学问题。本文采用ＭＭＧ模型的建模机理，对船体、驼、浆和外界的干扰分别进行研究，建立了双浆双巧船舶的运动数学模型，并通过仿真计算实船的旋回试验曲线来验证模型的准确性。本文通过研究多目标优化问题、克隆选择算法和量子计算，将量子计算的并一行性和混浊捜索的遍历性融合到克隆算法中，提出了种混浊量子免疫克隆多目标算法。该算法用量子位编码初始化群体，提高搜寻效率，用混浊量子旋转口变，提高种群多样性。通过对比仿真结果异算子实现个体更新，验证了该算法的有效性。在船舶安

7、全中，本文将混浊量子免疫克隆多目标算法用于解决船舶避碰策略优化问题。根据自动雷达标绘仪的试操作理论，将船舶遥碰的相关变量作为混淹、量子免疫克隆多目标算法的抗体，Ｗ安全性经济型Ｗ及平滑性作为评价依据，一，寻找最优的避碰策略。试验表明构成个迭代优化过程，通过多属性决策，基于混巧量子免疫克隆多目标算法的船舶避碰策略优化程序是有效的，能够为驾驶人员提供较好的避碰决策支持。关键词：船巧运动控制；双楽双巧船航多目标优化；克隆选择；船巧避碰优化英文摘