船舶運(yùn)動(dòng)控制一直是研究的熱點(diǎn)。船舶運(yùn)動(dòng)控制分為航向控制和航跡控制,航向控制是船舶運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)。自貿(mào)易全球化以來(lái),各國(guó)之間的貿(mào)易主要是船舶運(yùn)輸。而船舶航行狀況容易受海上復(fù)雜環(huán)境影響,其中波浪對(duì)船舶航行影響最大,導(dǎo)致船舶航向控制性能降低,在多船相遇時(shí),存在著碰撞的險(xiǎn)情,威脅著船舶的航行安全。另外,近年來(lái)無(wú)人艇的研究受到各國(guó)熱烈追捧,而無(wú)人艇研制面臨最大的問(wèn)題是如何在波浪的影響下仍保持良好的航向控制性能。因此,提升船舶在波浪下的航向控制性能是船舶航向控制研究的重要內(nèi)容之一。目前,PID控制算法廣泛應(yīng)用在船舶的航向控制,對(duì)于船舶航向控制算法已選定,船舶的航向控制性能跟控制算法的參數(shù)、波浪引起擾動(dòng)的系統(tǒng)狀態(tài)變量以及受控系統(tǒng)的模型有關(guān)。因此,分別研究了以上內(nèi)容對(duì)船舶航向控制性能影響。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、針對(duì)船舶航向控制系統(tǒng)的控制性能跟航向控制算法的控制參數(shù)有直接聯(lián)系。建立船舶航向控制系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù),在標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法(PSO)基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn),并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法及改進(jìn)粒子群算法進(jìn)行了收斂性分析。然后采用該算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)尋優(yōu),在解空間內(nèi)搜尋一組使得目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化的粒子,粒子的位置即為最優(yōu)的控制參數(shù),...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

文采用“育龍”輪為研究對(duì)象，船舶的自身參數(shù)[55]：兩柱間長(zhǎng)為126，方形系數(shù)為0.681，滿(mǎn)載排水量為14278.123m，舵葉面積為18.82m重心距中心距離為0.25m，可得T0.48，K216.58。本文中改進(jìn)參數(shù)設(shè)置：粒子數(shù)目為20；....

圖3-4波浪條件下的船舶航向控制Simulink仿真模型Fig3.4Simulinksimulationmodelforshipheadingcontrolunderwaveconditions基于船舶航向控制系統(tǒng)模型，設(shè)置指定航向角。在靜水和波浪條....

圖3-4波浪條件下的船舶航向控制Simulink仿真模型Fig3.4Simulinksimulationmodelforshipheadingcontrolunderwavecon舶航向控制系統(tǒng)模型，設(shè)置指定航向角。在靜水和波浪條件下算法、基于慣性權(quán)....

隨機(jī)波浪擾動(dòng)下的船舶航向運(yùn)動(dòng)控制研究圖3-5所示，隨著迭代次數(shù)的增加，采用標(biāo)準(zhǔn)和所有改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法J值最終保持穩(wěn)定都非常接近，表明所有算法都已收斂，可以確定一組使性能最佳的PID參數(shù)。本文改機(jī)粒子群優(yōu)化算法在搜索前期具有更小J值在2-16次時(shí)，粒子陷入局部極值....

本文編號(hào)：4009650