攻读硕士学位研究生论文
开题报告
专
业
研究方向姓名
指导教师审查意见：
指导教师签字：年月日
f题目水面无人艇参数辨识方法研究
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课题研究的目的和意义
本论文使用不同的系统辨识技术进行船舶操纵运动数学模型建模和操纵性
预报研究。深入分析水面艇的运动特性，通过对数学模型中水动力导数和操纵性指数的辨识，建立描述水面艇操纵运动的数学模型，通过计算机数值模拟和自航模试验对操纵性进行验证。一般的系统辨识方法以经验风险最小化准则建立的学习器不能很好地平衡经验风险和置信度之间的矛盾，容易导致过学习或欠学习，降低了学习器的学习能力。基于统计学习理论的支持向量机（SupportVectorMachi
esSVM）的出现很好地解决了这一问题。该算法在对有限样本的学习过程中，在目标函数中引入了反映VC维的权向量内积，以结构风险最小化为准则，获得的学习器能同时保证经验风险和置信度达到最优化，提高了学习器的学习能力特别是泛化性能。SVM是一个凸二次规划问题，这能保证解的全局最优性；通过引入核函数的避免学习器的维数灾难问题，学习机的效率只同样本数目有关而同样本维数无关。通过本论文的研究，要达到以下目的：1使用基于理论推导和数值计算方法，通过定常回转和Z形实验的方法来获得一阶线性系统的参数。2通过SVM方法辨识一阶线性系统和非线性系统，所得结果与理论推导和数值计算方法比较，验证SVM的准确性。3通过SVM辨识方法实现对一阶线性水动力模型的参数辨识，并验证该方法的准确性和实用性。
2国内外发展现状
船舶操纵性是船舶重要的水动力性能之一，它是船舶在控制装置的作用下，按照驾驶者的意图保持或改变船舶运动状态包括航向、航速和位置等的能力。船舶操纵性主要包括以下内容：（1）固有稳定性、航向保持能力（在控制力作用下的稳定性）；（2）在控制力作用下的初始回转航向改变能力、首摇纠偏能力、回转能力；（3）在控制力作用下的制动能力。在船舶设计阶段就应该对操纵性进行预报，通常可以采用的方法包括数据库
f或经验公式方法、自航模试验方法、数学模型加计算机模拟的方法和基于计算流体动力学（CFD）的数值模拟方法。目前，船舶操纵运动数学模型加计算机模拟的方法是船舶操纵性预报的最常用和有效的方法。采用这种方法的前提条件之一是要建立描述船舶操纵运动的数学模型。为此，必须先确定数学模型中的水动力导数。在船舶设计阶段，可以采用如下方法确定数学模型中的水动力导数：数据库或回归r