基于可变权重的船舶机动性研究开题报告
2020-04-14 03:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1研究意义
本文介绍了基于可变权重的测量船躺机动性能如航速旋回、半径、新航向的舵角提前量、保持航向稳定性的能力和船拍的惯性等方面的应用。同时用于对韶用计程仪误差的测量和罗经偏差的标准方法等也作了相应的介绍。根据作者的初步实践,分析了这些侧量的基本原理与具休测试方法。文中还给出了部分项目利用模糊算法。这种方法的推广使用, 不但能进一步提高造船工业和航运事业的经济效益,扩大高精度定位系统综合应用的领域,而且航海人员精确掌握了船舶机动性能和辅航设备的精确校准后, 为航行安全提供了可靠的保证。
1.2研究目的
2. 研究的基本内容与方案
| 2、研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施 2.1研究目标: 先利用AHP确定船舶机动性各项指标的权重，再根据不同评价对象的具体情况对这些权重进行修正，得到可变综合权重；再利用模糊综合评价方法对船舶机动性进行综合评判。 2.2研究内容: （1）通过查阅资料确定船舶机动性的详细指标； （2）掌握层次分析法。先利用AHP确定船舶机动性各项指标的权重，再根据不同评价对象的具体情况对这些权重进行修正，得到可变综合权重； （3）掌握模糊控制算法。利用模糊综合评价方法对船舶机动性进行综合评判； （4）通过仿真试验验证研究结果。 2.3拟采用的技术方案及措施: 首先列出几个判定船舶机动性的必要因素： （1）航速参数 船舶在单位时间内所航行的里程。以海里/小时计算，简称节。是船舶的重要的性能之一。 （2）旋回半径参数 旋回性是指定速直航的船舶操某一大的舵角后进入定常旋回的运动性 能。旋回性是船舶操纵性当中极其重要的一种性能。 （3）到达航向所需的舵角提前量参数 所谓到达航向所需要的舵角提前量，是指船舶航向改变a角时，从发出指令并开始转舵的位置A，到新旧航线的交汇点的距离S。 （4）船舶保持航向的稳定性参数 所谓的船舶保持航向的稳定性，就是指当在首尾线上航行时，保持直线航向的能力。 （5）船舶的惯性参数 所谓船舶的惯性，指的是驾驶员发出改变原运动状态的指令到船舶实际达到要求所用的时间及空间位置的关系。 然后再进行船舶机动性评价体系的建设 首先建立参数体系，如图1：
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图1参数体系 再建立评价模型: (1) 确定评价因素集 在图1所示的层次评估体系中， 航速参数、旋回半径参数、舵角提前量参数、稳定性参数、惯性参数构成船舶机动性的评估因素层。 (2) 确定评语集 目前，应用较多的评语集有3级、5级、7级和9级评语。考虑到对船舶机动性评价的可操作性和准确性，选定5级评语，将评价结果分为：优（V1 ）、良（V2 ）、中（V3 ）、一般（V4 ）、差（V5 ）5个等级。 (3) 计算单因素评价矩阵 定量指标的单因素评价矩阵（1）指标取值范围的确定 由于各量化型评价指标已经转变为比率表达方式，因此不必再进行指标规范化。根据船舶机动性多年来的统计结果，在征求了专家的意见的基础上，确定了5个评价等级的取值范围：优： 90%以上，良：80%—90%，中：70%—80%，一般：60%—70%，差：60%以下。
图2 ui 对Vj 的隶属函数关系
建立隶属度函数及确定隶属度
为消除两个等级相连区域等级跃变带来的不合理现象，对过中点的数据进行模糊处理[4]，具体做法是：将每个等级区间的中点作为分界点，当指标进入区间的中点时，该指标对等级的隶属度为1；当指标进人相邻区间中点时，该指标对等级的隶属度为0，量化指标值对各等级的隶属度关系如图2所示。 各指标评语的隶属度函数的数学表达式为：
(4) 定性指标的单因素评价 定性指标的单因素评价，主要是在专家咨询的基础上通过采用模糊统计的方法预以确定的。其方法是，在评价过程中，让参加评价的专家，按预先确定好的评价标准给各定性评价指标确定等级，统计后按下式确定各定性指标对各等级的隶属度，即 uV j (ui ) = M ij / n ；式中，Mij → ui Vj 的次数；n →参与评价的专家人数； uV j (ui ) → ui Vj 的隶属函数。根据得到的隶属度值，即可得到对 ui 的单因素评价。
(5) 权重计算 采用AHP对各指标进行主观赋权
按照层次分析法的要求，将全部指标和分指标排列成表，分发给参加评定的专家，由专家给出各指标的权重，综合处理后，作为权重使用。 对具体评价对象进行客观赋权 用层次分析法确定的各因素的权重为主观权重，它反映了决策者的主观偏好，不会因为方案或评价对象的不同而发生改变，可以认为是一种固有信息。 船舶的机动性随着某一项指标的严重恶化，综合保障能力急剧下降，这也与实际情况相一致，如船舶稳定性要求，即使其余各项指标达到优秀的地位，其综合机动性仍然属于偏下。假设有m个绩效评价等级，n项指标，等级5代表“优秀”为最高等级，等级1代表“极差”为最低等级。某一单项指标xi对应各等级都有一个相应的隶属度 uij ，i表示第i项指标，j表示第j个等级，以中等等级3为参照对象，λi 表示 xi 属于中等等级3以上（包括3等级）的隶属度。
(6) 综合权重的计算
j=1 式中 wi 为由AHP法计算出的各指标主观权重，vi 为对各指标客观赋权后所得的客观权重。 综合评价 对多层次模糊综合评定的计算过程是由下而上进行的。先计算得出选取的各个典型分系统的评定值，然后再综合计算得到全船的机动性的评价结果。 设下层中同隶属于某个元素或指标 n 个元素的单因素评价矩阵为 R = (rij )n×5 ，又知该 n 个元素的权重 A = (a1 , a2 ,..., an ) ，则上层元素的单因素评价矩阵为：
以下一层的结果，作为上层的模糊评价；然后重复上述方法，即可得到保障能力评价结果B = (b1 ,b2 ,b3 ,b4 ,b5 ) 。
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3. 研究计划与安排
| 周数 | 时间 | 任务 |
| 1-3 | 2.26-3.20 | 根据论文方向，搜集相关资料，写出开题报告 |
| 3-7 | 3.21-4.20 | 完成论文第一、二、三章 |
| 7-10 | 4.21-5.10 | 完成论文第四、五章 |
| 10 | 5.11-5.14 | 检查修改完成一次论文初稿 |
| 10-11 | 5.15-5.23 | 根据指导老师的讲评及意见，修改并提交二次论文草稿 |
| 11-12 | 5.24-5.28 | 讲评第二次论文草稿、集中解决有关论文漏洞问题并及时修改 |
| 13 | 5.29-6.1 | 基本完成论文大纲要求，论文成型，指导老师讲评修改并定稿 |
| 14 | 6.5-6.9 | 整理打印论文、装订论文 |
| 15 | 6.10-6.16 | 准备参加答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
1]. 赵霞, 赵成勇, 贾秀芳,等. 基于可变权重的电能质量模糊综合评价[j]. 电网技术, 2005, 29(6):11-16.
[2]. 陈林根. 某型蒸汽舰船倒车机动性计算[j]. 舰船科学技术, 1989(3):21-25 9.
[3]. a.l.希契考克斯, 施洪娟. 液力联轴节是船舶机动性关键[j]. 机电设备, 1990(4):16-17.
