采用遗传算法的船舶动力定位系统推力分配方法

摘要

本发明属于自动控制技术领域，涉及一种船舶动力定位系统推力分配方法，包含：步骤31，将推力分配问题转化为优化问题；步骤32，用遗传算法求解推力的优化问题；优化问题的目标函数为遗传算法中的适应度函数，优化问题的约束条件为遗传算法中的解空间。本发明采用遗传算法求解推力分配问题，可以有效解决目标函数和约束条件含有非线性项的问题，极大拓宽了能够求解的问题的范围。本发明方法能够有效的将纵荡、横荡和艏摇三个方向的推力指令分配到各个推进器上，能够有效的避免奇异结构的发生。本发明可以广泛应用于各种船舶、各种数量的推力器的推力分配，可以用最少的能量产生最佳的推力，大大节约能源。

主权项

采用遗传算法的船舶动力定位系统推力分配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤31，将推力分配问题转化为优化问题； min { J = Σ i = 1 r P i | f | 3 / 2 + s T Qs + ( α - α 0 ) T Ω ( α - α 0 ) + ρ ϵ + det ( B ( α ) W - 1 B T ( α ) ) } s.t.B(α)f＝τ+sfmin≤f≤fmaxΔfmin≤f f0≤Δfmaxαmin≤α≤αmaxΔαmin≤α α0≤Δαmax其中，f＝[f1；f2；f3；f4；f5]，fmin＝[ 3.2； 2.56； 2.56； 1.8； 21]，fmax＝[3.2；4.18；4.18；1.8；30]，Δfmin＝[ 0.6； 0.6； 0.6； 0.6； 0.6]，Δfmax＝[0.6；0.6；0.6；0.6；0.6]，α＝[α1；α2；α3；α4；α5]，αmin＝[ ∞； ∞； ∞； ∞； ∞]，αmax＝[∞；∞；∞；∞；∞]，Δαmin＝[ 1.2； 1.2； 1.2； 1.2； 1.2]，Δαmax＝[1.2；1.2；1.2；1.2；1.2]， B ( α ) = 0 cos α 2 cos α 3 0 1 1 sin α 2 sin α 3 1 0 2.46 2.36 sin α 2 - 1.82 sin α 3 - 2.16 0 , τ为控制器发出的推力指令，s为推力误差，Pi、ρ、ε为系数，Q、Ω、W为系数矩阵；步骤32，用遗传算法求解推力的优化问题；优化问题的目标函数为遗传算法中的适应度函数，优化问题的约束条件为遗传算法中的解空间。