基于模糊—进化理论的帆船运动路线规划研究

发布时间：2021-10-11 01:49

　　帆船在海上行驶是一个极其复杂的过程,要受到海浪、海风及海流等环境条件变化的影响,是一个具有复杂环境、不完备信息的系统。帆船比赛是运动员驾驶帆船在规定的距离内比赛航速的一项运动。如何依据比赛时的海洋气象信息制定最优航行轨迹是比赛取胜的重要环节。利用现代信息技术和智能控制方法规划最优航行路线,指导帆船运动项目的科学训练,提高运动员成绩,促进复杂系统的理论研究,是一项具有实际应用和科研价值的课题。 从优化理论的角度来看,帆船运动路线的规划是一个时变、非线性、受约束、不确定性系统的优化问题,包括帆船力学特性、航行策略、航向控制、航向决策、路线规划等一系列相互关联的问题。 针对以上问题,本文在国家自然科学基金项目“基于模糊-进化理论的奥运帆船项目路线规划方法的研究”的资助下,展开基于模糊-进化理论的帆船运动路线规划的研究。具体的研究内容包括以下几部分: 1.首先对帆船的船体、风帆的受力、及帆船操纵运动及其干扰信号的数学模型进行了较详细的综述。 2.利用流体力学原理分析风帆、船体的受力情况及帆船运动情况,提出了依据风向变化调整帆转角,选择帆船最佳航向的控制策略。进行帆船行驶... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

风向角和mnif的关系图

(2)当e>80度，即顺风航行时，minf的取值变化很小。当正顶风航行，即0=O度，航向角为。=48度，转帆角取不同值时，mnif的取值变化情况如图3.6所示。可以看出，只有在24度左右时，帆船前进速度最快。图3.5风向角和mnif的关系图

基于模糊一进化理论的帆船运动路线规划研究少。。对应的舵角输出变化曲线如图.46所示。在=t25s入了干扰信号，从舵角输出曲线上可以看出干扰信号舵角对航向变化的跟踪响应效果很好。风行驶时，给定起始相对风向角必=54度，在给定论图.47为期望相对风向角值与实际相对风向角的变化对风向角必，虚线代表期望相对风向角沪”。对应的输示。由图中可以看出，舵角对相对风向角偏差变化的，舵角出现了轻微颤动。但从总的实验效果来看，系状态，实现了预期的效果。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于增强型学习算法的船舶运动混合智能控制[J]. 杨国勋,郭晨,贾欣乐.  中国航海. 2001(02)



本文编号：3429556