基于Narx网络模型的系泊缆截断点运动计算

张隆辉，刘正锋，魏纳新，匡晓峰，范亚丽

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡214082）

0 引 言

受限于试验水池的大小以及模型尺度的选择，要将深水系泊系统按合适的尺比完整地布置于水池中是非常困难的，而扩建更大更深的试验水池无疑需要更高的代价。目前，一般采用被动式截断试验技术的方式进行大水深情况下的系泊系统模型试验。但被动式截断技术不能很好地实现对全水深系统下的动力相似，有时实现完全的静力相似也十分困难，因此有些学者开始将研究方向转向主动式截断混合模型试验技术[1-4]。

主动式截断混合模型试验技术（下简称主动式技术）是解决深水系泊模型试验的一种新方法。所谓主动式技术，即将系泊缆进行截断的情况下，使用伺服机构控制系泊缆截断点处的运动，实现截断的系泊缆与全水深下的系泊缆高度的动力相似，从而达到模拟全水深情况下系泊缆运动的目的。主动式技术的基本原理如图1所示，通过安装于平台模型上的传感器测得平台的实时运动情况，然后在计算机中利用相关的数值方法如集中质量法、有限元方法等实时计算得到截断点处的运动时历，从而发出控制指令控制伺服机构进行运动。

图1 主动式技术基本原理图Fig.1 Schematic diagram of active truncated system

然而，如集中质量法等数值方法，由于系泊缆运动问题的强非线性特征，在每个时间步内都需要进行迭代求解，十分耗时。同时，由于这些数值方法对时间步长的选取存在要求，在复杂的试验环境下，使用不恰当的时间步长可能出现迭代计算的不收敛；……