一種水面無人艇運動模式辨識系統(tǒng)的研究.pdf

1、本論文的核心內(nèi)容是提出一種水面無人艇運動多目標系統(tǒng)辨識方法，并通過模型試驗計算分析驗證該方法的正確性。分別以橫搖角速度、縱搖角速度、橫向速度和回轉(zhuǎn)角速度的誤差函數(shù)建立橫搖運動、縱搖運動和操縱運動的損失函數(shù)，再以分目標乘除法構(gòu)造無人艇多目標辨識最優(yōu)化問題的評價函數(shù)，將無人艇多目標辨識問題轉(zhuǎn)化成求解評價函數(shù)極小值問題，最后采用遺傳算法求解出最優(yōu)解。為了進行模型試驗，筆者設(shè)計了一艘三體船無人艇，完成三體船無人艇模型制作，并進行了推進系統(tǒng)和操縱

2、系統(tǒng)設(shè)計安裝。利用MSComm串口控件設(shè)計了一套無人艇模型試驗運動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實時采集水面無人艇三軸加速度、三軸角速度、三軸方向位移以及舵角等運動參數(shù)。
　　分別進行了無人艇靜水橫搖衰減試驗、靜水縱搖衰減試驗和自由自航操縱性試驗，得到該無人艇模型運動過程的角度、角速度、速度、加速度以及舵角等試驗數(shù)據(jù)，以橫搖運動平衡方程、縱搖運動平衡方程以及平面線性操縱性方程為數(shù)學(xué)模型，用Visual Basic編譯辨識軟件，將試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入辨

3、識軟件求解出待辨識參數(shù)（即水動力導(dǎo)數(shù)），從而得出無人艇運動方程。對單個運動方程進行辨識計算分析，驗證了單個方程的辨識可靠性，討論了不同權(quán)重下無人艇運動多目標辨識計算，通過對運動進行預(yù)報，分析計算預(yù)報值與試驗值之間的相對誤差和相關(guān)系數(shù)，誤差基本在10％以內(nèi)，相關(guān)系數(shù)均在0.9以上，可知預(yù)報值與試驗值吻合良好。
　　論文最后介紹和驗證小波分析用于船模試驗數(shù)據(jù)去噪方法的可靠性。本文用db4小波函數(shù)對無人艇試驗數(shù)據(jù)進行去噪處理，并對處理后