于立君，刘少英，王辉，熊朝东

(哈尔滨工程大学 自动化学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

减摇鳍是船舶不可缺少的减摇装置，主要用于船舶的横摇减摇。如何降低航行成本是船舶减摇装置的新趋势。减摇装置能量损失[1]主要包括减摇系统自身工作消耗的能量和减摇系统工作影响船舶运动姿态间接对航行阻力影响而主机额外的功率损耗。目前关于减摇鳍的各种控制算法研究都尽可能突出系统减摇效果，而减摇鳍系统能量优化相关研究较少。本文针对减摇鳍系统能量优化的控制要求，提出基于遗传算法多目标优化方法。这样在满足减摇效果相对较好的同时，降低减摇鳍的转角幅度和转角频率[2]，有效地降低减摇鳍系统的能量消耗，降低航行成本。

遗传算法在多目标函数优化方面的应用效果明显。在近似分析计算减摇鳍系统负载能耗基础上，建立关于减摇效果以及能量优化多目标函数，采用遗传算法进行多目标优化[3-4]，将减摇效果和经济节能有效结合，是对全新减摇系统控制器研究的创新。

1 减摇鳍控制系统组成

船舶减摇鳍系统的控制结构如图1所示。以下是减摇鳍控制系统各相关传递函数以及系统主要组成部分在能量优化中占据的地位。为研究方便，本文选用NJ5减摇鳍模型来说明各部分作用和传递函数。角速度传感器是船舶航行中减摇鳍系统横摇角速度的测量元件。角速度传感器传递函数为

NJ5减摇鳍模型中前置放大器传递函数为