浮船塢配載實時控制仿真系統(tǒng)研究開發(fā).pdf

1、本文研究了在浮船塢工作過程中用于解決塢體浮態(tài)控制的實時配載問題，提出了解決該問題的優(yōu)化模型并以此為基礎(chǔ)設(shè)計并實現(xiàn)了浮船塢配載實時控制仿真系統(tǒng)。 首先，對浮船塢實時監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，進(jìn)而分析了論文選題的理論和現(xiàn)實意義。按照軟件工程理論對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，確定了系統(tǒng)的整體框架和模塊劃分及各模塊實現(xiàn)功能的詳細(xì)要求。將調(diào)節(jié)浮船塢浮態(tài)的調(diào)水計劃決策問題歸結(jié)為調(diào)節(jié)量優(yōu)化和調(diào)水時間優(yōu)化兩步優(yōu)化問題，分別提出了有約束問題的優(yōu)化模型并詳細(xì)

2、介紹了應(yīng)用懲罰函數(shù)法對優(yōu)化問題進(jìn)行求解的方法。在Matlab環(huán)境下編寫了計算程序，實現(xiàn)了求解過程。解決了在各階段總調(diào)水量最小意義下的艙室調(diào)水量問題和在保證浮船塢縱傾最小意義下各調(diào)節(jié)水艙何時開始調(diào)水何時結(jié)束的問題。通過對比分析，確定采用虛擬儀器軟件LabVIEW作為仿真系統(tǒng)的開發(fā)平臺，建立了浮船塢配載實時控制與仿真系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了整個系統(tǒng)的構(gòu)成和各個模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞過程，以及各個功能模塊的實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)調(diào)用Matlab進(jìn)行配載和調(diào)水決

3、策過程的優(yōu)化計算，利用LabVIEW自身計算功能配合Matlab完成調(diào)水仿真過程的計算。最后，以船舶結(jié)構(gòu)分段上塢過程為例對系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行說明。 本文在算法設(shè)計階段和系統(tǒng)整合階段都給出了相應(yīng)的算例和結(jié)果分析，得出結(jié)論如下：開發(fā)的仿真系統(tǒng)能夠根據(jù)浮船塢的浮態(tài)要求實時仿真船體分段上、下塢以及塢體的浮、沉過程中各壓載水艙水量的實時調(diào)節(jié)情況。整個系統(tǒng)具有界面友好、計算結(jié)果符合實際情況，便于進(jìn)行操作等特點，可為實際的物理過程提供數(shù)據(jù)參考