[发明专利]一种基于层次分析的船舶舵机等效性分析方法

摘要

本发明涉及一种基于层次分析的船舶舵机等效性分析方法。本发明包括：建立指标评价体系；对具体指标进行相似度计算；对评价体系各层指标权重进行计算；计算全系统相似度。该方法理论清晰，便于操作，能够较好地应用于实际系统的等效性研究过程中，并可以推广到其他系统中，适用性广泛。

主权项

一种基于层次分析的船舶舵机等效性分析方法，其特征在于： (1)建立指标评价体系： 首先确定目标层，即为主舵/翼舵伺服系统等效性；第二层根据主舵/翼舵伺服系统的特点分为主舵伺服系统等效性分析和翼舵伺服系统等效性分析；在第三层中，主舵伺服系统和翼舵伺服系统下又分为振荡次数、超调量、稳态误差、上升时间、相角滞后、幅值误差六个指标；在第四层中，针对振荡次数、超调量、稳态误差、上升时间四个评价指标，分别从20°阶跃信号和20°阶跃信号，3°/s，，针对相角滞后、幅值误差两个评价指标，则从指标幅值2.0°，周期40s分别对其进行等效性分析； (2)对具体指标进行相似度计算： 主舵伺服系统由k个要素组成，参考主舵系统由l个要素组成，主舵伺服系统与参考舵系统间存在n个相似要素，构成n个相似元，每个相似元的值记为q(u_i)，每一相似元对相似系统相似程度的影响权重为β_i，则主舵伺服系统与真实舵系统间相似度为： 对系统的相似度的补数进行计算，原型系统为各种特征的模糊集合，每一种特征的隶属度为1，把仿真系统对应的每一特征都与原型系统相似，则k＝l＝n，(3)对评价体系各层指标权重进行计算： (3.1)构造判断矩阵，对同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵，在判断过程中利用1～9标度法来表示，原始矩阵为： (3.2)进行一致性检验， 矩阵B修正后的矩阵为X，则称下式最小的X矩阵为B的最优一致性判断矩阵： 式中，目标函数CIC(n)称之为一致性指标系数函数，d为非负参数，在[0，0.5]内选取； (3.3)再次由判断矩阵计算被比较元素对于该准则的相对权重； (4)计算全系统相似度。