本文關(guān)鍵詞：一種航跡智能控制算法優(yōu)化研究

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【摘要】：船舶航跡智能控制是船舶運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的一個(gè)日趨重要的課題。我校自主研發(fā)的船舶智能操控（Ship Intelligent Handle and Control，SIHC）仿真研究平臺(tái)是福建省高校服務(wù)海西重點(diǎn)項(xiàng)目的一個(gè)創(chuàng)新研究基礎(chǔ)平臺(tái)，可為船舶自動(dòng)控制算法研究提供近似海洋環(huán)境的仿真測(cè)試平臺(tái)。其中的航行智能化及其自動(dòng)控制模塊是該平臺(tái)的創(chuàng)新點(diǎn)之一，船舶航跡智能控制算法是其重要算法之一。 在學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)前期研究中已建的船舶控制性能評(píng)判方法及設(shè)計(jì)的航跡智能控制算法基礎(chǔ)上，基于SIHC仿真研究平臺(tái)，分別測(cè)試現(xiàn)有航向及航跡智能控制算法對(duì)環(huán)境及各類船舶的適應(yīng)性，針對(duì)已實(shí)現(xiàn)的航跡智能控制算法以及航向控制性能評(píng)判方法存在的不足，本文的研究內(nèi)容主要如下： （1）針對(duì)PID航向控制算法初始值選擇的合理性對(duì)控制器性能所起的重要作用，建立了PID航向控制算法的kp、ki、和kd初始值計(jì)算模型，簡稱PID初始參數(shù)計(jì)算模型，優(yōu)化了模糊自整定PID航向控制算法，提升了算法的適應(yīng)性。 （2）實(shí)現(xiàn)對(duì)原有航跡智能控制算法的優(yōu)化。SIHC仿真研究平臺(tái)所集成的航跡智能控制算法包括航跡制導(dǎo)算法及航跡控制算法，其中航跡控制算法又包括航向制導(dǎo)算法及航向控制算法，而航向控制即采用可自動(dòng)確定PID初始參數(shù)的模糊自整定PID航向控制算法。另外，本文利用距離差判斷船舶當(dāng)前所屬航跡段，重點(diǎn)優(yōu)化了轉(zhuǎn)向點(diǎn)附近的航跡控制算法，提高了航跡智能控制算法的精度。 （3）改進(jìn)并優(yōu)化了前期研究提出的航向跟蹤性能評(píng)判方法。通過調(diào)整個(gè)別評(píng)判指標(biāo)，降低船舶操縱參數(shù)對(duì)評(píng)判結(jié)果的影響，優(yōu)化后的航向跟蹤性能評(píng)判方法采用了加權(quán)綜合評(píng)判方法，其指標(biāo)權(quán)值繼承原航向跟蹤性能評(píng)判算法研究的問卷調(diào)查結(jié)果，克服了原方法因評(píng)判指標(biāo)的模糊隸屬函數(shù)不易精確確定、其合理性方面存在局限對(duì)評(píng)判結(jié)果精確度的影響。 （4）基于SIHC仿真研究平臺(tái)，開展了算法的性能測(cè)試與分析，驗(yàn)證了算法的優(yōu)化結(jié)果。將本文優(yōu)化后的航向控制算法及航跡智能控制算法編程實(shí)現(xiàn)，并集成到SIHC仿真研究平臺(tái)，最后借助該平臺(tái)，分別設(shè)置不同的風(fēng)浪環(huán)境，選用不同的船模，全面測(cè)試了優(yōu)化后的航向控制算法及航跡智能控制算法的性能，同時(shí)利用優(yōu)化后的航向跟蹤性能評(píng)判算法定量評(píng)判了航向控制算法的性能。
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U664.82;TP18

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張顯庫;呂曉菲;郭晨;楊鹽生;;船舶航向保持的魯棒神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[J];船舶力學(xué);2006年05期

2 韓軼,唐小我;滿足一定分布規(guī)律的多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法的優(yōu)化選擇[J];管理工程學(xué)報(bào);1999年03期

3 程啟明,陳雪麗;自組織模糊神經(jīng)控制船舶自動(dòng)舵研究[J];工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置;1999年01期

4 李茜;李彬;朱雪丹;;模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)與仿真[J];化工自動(dòng)化及儀表;2010年03期

5 袁鳳蓮;;Fuzzy自整定PID控制器設(shè)計(jì)及其MATLAB仿真[J];沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2006年01期

6 王季方,盧正鼎;模糊控制中隸屬度函數(shù)的確定方法[J];河南科學(xué);2000年04期

7 汪明慧;余永權(quán);曾碧;;神經(jīng)模糊控制在船舶自動(dòng)舵中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2010年08期

8 王三武;董金發(fā);;基于MATLAB模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)與仿真[J];機(jī)電工程技術(shù);2006年02期

9 屠群鋒;定常旋回中的降速及旋回直徑估算[J];航海技術(shù);1997年01期

10 張衛(wèi)華,趙銘軍;指標(biāo)無量綱化方法對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可靠性的影響及其實(shí)證分析[J];統(tǒng)計(jì)與信息論壇;2005年03期

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本文編號(hào)：1199363