自动锚泊定位系统设计：基于锚链切换与优化控制

"这篇论文是2014年发表在《电机与控制学报》第18卷第5期上，由金鸿章、苏晓宇、于安才和林峰共同撰写，主要探讨了一种基于锚链切换的海洋平台自动锚泊定位系统的设计方案。该系统旨在确保半潜式平台的经济性和安全性，通过优化锚链张力来实现快速精确的定位。" 在海洋石油钻探或科研活动中，半潜式平台的稳定定位至关重要。传统的手动定位方法效率低下，且易受环境因素影响，而本文提出的自动锚泊定位系统则通过智能控制技术解决了这一问题。系统的核心在于锚链张力的优化和控制，其设计中考虑了系统在随机扰动下的多输入多输出特性，以及系统的时变性和不确定性。 文章采用了模糊策略来控制锚链的收放，模糊控制能有效处理非线性和不确定性问题，通过对锚链张力的实时监测和调整，确保力场的均匀分布。此外，为了提升优化效率和算法的收敛性，研究者对遗传算法进行了改进。首先，他们采用基于收缩系统的初始种群生成方法，以获得更优质的初始解，这有助于提高全局搜索能力。其次，他们在标准遗传算法中结合了局部搜索，以增强算法的局部寻优能力，使得锚链张力的优化过程更加高效。 仿真实验的结果验证了该方案的有效性，表明该系统能迅速平衡张力场的分布，满足海洋平台的定位需求，从而提高了定位的精度和速度，同时也增强了平台的安全性。该研究对于优化海洋平台的锚泊定位过程，降低运营成本，以及应对复杂海洋环境下的定位挑战，具有重要的理论和实践意义。 关键词涉及到的领域包括自动锚泊定位、遗传算法、张力优化、局部搜索和模糊控制，这些技术都是构建智能海洋平台定位系统的关键技术，具有广泛的应用前景。文章的分类号U675.92和文献标志码A分别表示它属于工程技术领域和具有学术价值的研究成果。