資源描述：
《基于模糊支持向量機的無人艇控制策略研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、：分類號：密級ＵＤＣ：：編號＾工學碩士學位論文基于模糊支持向量機的無人艇控制策略研究碩士研究生：詹勇指導教師：趙玉新教授學科、專業(yè)：控制科學與工程論文主審人：劉利強副教授哈爾濱工程大學２０１８年３月分類號：___________密級：___________UDC：___________編號：___________工學碩士學位論文基于模糊支持向量機的無人艇控制策略研究碩士研究生：詹勇指導教師：趙玉新教授學位級別：工學碩士學科、專業(yè)：控制科學與工程所在單位：自動化學院論文提交日期：2018年1月論文答辯日期：2018年3月學位
2、授予單位：哈爾濱工程大學ClassifiedIndex：U.D.C：ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonControlMethodofUnmannedCraftBasedonFuzzySupportVectorMachineCandidate:ZhanYongSupervisor:Prof.ZhaoYuxinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineeringDateofSubmission:Jan，2018Dateof
3、OralExamination:Mar，2018University:HarbinEngineeringUniversity基于模糊支持向量機的無人艇控制策略研究摘要無人艇作為融合了控制、導航、路徑規(guī)劃等多學科為一體的系統(tǒng)，相比常規(guī)的船艇，其復雜度和設計難度都有了很大的提高，但是基于它本身所具備的優(yōu)點：響應速率快，機動性能好、具有較高的可靠性等，使得其在各種軍事活動中擁有重要的地位。另外除了軍事上的使用，民用也開始逐步興起，開始擔任水源的檢測、航運的運輸?shù)认嚓P工作，并由此誕生了一批新的高新技術產(chǎn)業(yè)。隨著智能控制技術越來越成熟，對無人艇的研究也提出了更高的要求，需要更好的機動和控
4、制能力。本文主要針對實驗中的無人艇進行數(shù)學建模分析，在了解其具體模型的基礎上進行仿真和實物實驗。無人艇的實物實驗主要采用的是傳統(tǒng)工業(yè)中的非線性PID算法，得到無人艇實際運行效果，基本滿足控制要求。之后針對非線性PID的不足，提出模糊支持向量機的智能算法，通過采集無人艇航行過程中的大量數(shù)據(jù)集進行訓練，獲得可用模型，相比之前無人艇實際航行實驗情況?？紤]到模糊支持向量機在參數(shù)尋優(yōu)和模型過大方面的缺陷，在此基礎上采用了粒子群算法和權重剪枝算法對其改進，以此提升整個系統(tǒng)運行時間和減小模型大小。首先，根據(jù)目前無人艇的研究情況進行敘述，了解相關發(fā)展。接著采用常用的MMG模型分析技術，對實驗無
5、人艇進行建模，通過實測的相關數(shù)據(jù)，可以推導出無人艇各受力方向上的函數(shù)和特性。其次，通過和常見機器人智能架構對比，得出無人艇運動控制系統(tǒng)的特點，完成它的軟硬件設計。以該方案和非線性PID結合進行相關實驗。通過仿真和實物運行得出相關實驗結果，證明整個系統(tǒng)架構和算法的可行性以及適用性。再次，根據(jù)PID算法具有的缺點，提出模糊支持向量機的算法，先介紹模糊支持向量機的整個系統(tǒng)架構和算法實現(xiàn)。根據(jù)無人艇的航速航向數(shù)據(jù)的特點和分布特性，分別提出該算法的模糊隸屬度函數(shù)和支持向量機參數(shù)，進行模型訓練。訓練得到的模型再以部分未使用的數(shù)據(jù)進行相關驗證，從中可以得到算法的性能指標。最后，在原本的模糊支
6、持向量機方法上，根據(jù)參數(shù)尋找時間太長和訓練模型太大提出改進方法。在對于參數(shù)尋優(yōu)方面，粒子群能夠采用啟發(fā)的方式進行更快的搜索，而模型大小方面，剪去部分影響不大的權重能起到較好的作用。通過實驗表明兩種方法的加入改善了支持向量機模型訓練的時間和大小，同時在訓練精度和泛化能力上沒有下降，魯棒性得到相應的提升等。關鍵詞：無人艇；模糊支持向量機；粒子群算法；權重剪枝基于模糊支持向量機的無人艇控制策略研究ABSTRACTAsaintegratedsystemofcontrol,navigationandpathplanning,unmannedcraftcomparedwiththeconv
7、entionalboat,itscomplexityanddesigndifficultieshavebeengreatlyimproved,butbasedonitsownadvantages:rapidresponserate,goodmaneuverabilityandhighreliability,sothatithasanimportantpositioninvariousmilitaryactivities.Inadditiontomilitaryuse,civilalsobeg
