[发明专利]一种三体船纵向运动模型辨识方法

摘要

本发明设计了一种三体船纵向运动模型辨识方法，主要基于遗传算法的三体船在海浪作用下的受力模型及基于方程解耦的三体船在力作用下的运动模型。根据三体船拖曳水池试验得到的波浪力和波浪力矩，应用遗传算法辨识出三体船在海浪作用下的受力模型。根据三体船拖曳水池试验得到的附加质量、阻尼系数，恢复系数，升沉质量和纵摇惯性力矩，将船舶动力学方程进行解耦辨识出三体船在力作用下的运动模型。本发明提出一种基于智能算法的辨识方法，适用于对复杂海况下的三体船运动情况进行分析，广泛应用于对船舶减纵摇的控制当中，算法的快速性和智能性可保证得到的三体船模型在高速，复杂海况下也能较准确地估计真实运动情况。

主权项

一种三体船纵向运动模型辨识方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)从三体船水池拖曳试验中得到固定航速下的波浪力和波浪力矩的幅值和相位；(2)将三体船水池拖曳试验得到的波浪力和波浪力矩的幅值和相位作为输入变量；确定传递函数分子分母的阶次，分子阶次小于等于分母阶次；根据编写好的遗传算法程序辨识出三体船在海浪作用下的受力模型，由两个传递函数组成；(3)从三体船水池拖曳试验中得到三体船的升沉质量、纵摇惯性力矩、固定航速下的附加质量、阻尼系数以及恢复系数；(4)将船体的运动方程式进行解耦，转化成状态方程形式；(5)将三体船水池拖曳试验中得到的升沉质量、纵摇惯性力矩、固定航速下的附加质量、阻尼系数以及恢复系数作为输入，根据解耦出的状态方程求出固定航速下的四个传递函数，即为船体在力作用下的运动模型。