基于SVM的船舶上层建筑舱室振动预报研究

论文摘要

应用支持向量机(SVM)理论中的非线性回归预测法,分别对大型集装箱船和散装货船上层建筑舱室振动进行了预测。对国内外关于船舶振动预报方法进行归纳总结,本文首次将SVM非线性回归预测方法应用到船舶上层建筑舱室振动预测中。对振动的基础知识、船舶的主要振源及其传播途径和特点进行阐述,为后续的振动预测提供理论依据。通过174000吨散装货船实测振动数据进行分析,得到船舶振动特点和主要振源,为振动预测振动源的选取提供了依据。应用MATLAB软件编写SVM非线性回归程序,并通过参考文献中的算例进行验证,然后以5618箱集装箱船数据为样本,建立上层建筑舱室振动的SVM非线性回归预测模型,构造转换系数。应用预测模型,分别对5618箱集装箱船、4100箱集装箱船和174000吨散装货船上层建筑舱室振动进行预测。通过预测值与实测值的对比分析,验证方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及发展
• 1.2.1 一维梁模型
• 1.2.2 二维梁模型
• 1.2.3 三维梁模型
• 1.2.4 混合模型
• 1.2.5 灰色理论预测模型
• 1.3 论文主要工作简介
• 第2章 船舶振动理论基础
• 2.1 振动概述
• 2.2 船舶振动成因
• 2.2.1 螺旋桨激振力
• 2.2.2 柴油机激振力
• 2.2.3 其它激振力
• 2.3 船舶振动特征
• 2.4 船舶舱室振动的危害
• 2.5 船舶振动评价标准
• 2.6 船体防振与减振措施
• 2.6.1 防止共振
• 2.6.2 减小螺旋桨的激励
• 2.6.3 减小主机激振
• 2.7 本章小结
• 第3章 船舶舱室振动信号的频谱分析
• 3.1 功率谱分析法概述
• 3.2 功率谱密度函数
• 3.2.1 离散傅里叶变换
• 3.2.2 功率谱的分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 SVM理论及其非线性回归预测方法
• 4.1 SVM概述
• 4.2 SVM理论基础
• 4.3 SVM常用训练算法及其快速算法
• 4.3.1 块算法
• 4.3.2 固定工作样本集算法
• 4.4 多类 SVM
• 4.4.1 分解法
• 4.4.2 决策树分类法
• 4.4.3 直推法
• 4.5 SVM回归模型
• 4.6 本章小结
• 第5章 基于 SVM的船舶上层建筑振动预报
• 5.1 基于 SVM建立上层建筑舱室振动预测模型概述
• 5.2 建立 SVM回归预测模型
• 5.2.1 SVM回归预测程序流程图
• 5.2.2 回归算例
• 5.3 船舶上层建筑舱室的 SVM振动预测模型
• 5.4 对4100箱集装箱船上层建筑舱室振动预测及分析
• 5.5 对174000吨散装货船上层建筑舱室振动预测及分析
• 5.6 软件界面
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢