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《船舶航跡智能控制系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著人們對(duì)海洋資源不斷的開發(fā)和利用，作為海上運(yùn)輸工具的船舶向大型化和高速化發(fā)展，海上交通密度不斷加大，航行安全越來越受到威脅，因而對(duì)船舶的運(yùn)動(dòng)控制提出了更高的要求。對(duì)于長時(shí)間航行來說，航跡控制十分必要，它可以減少船員勞動(dòng)強(qiáng)度，增加安全性。本文提出了一種基于遺傳算法優(yōu)化模糊規(guī)則的直接式航跡控制方法。首先，建立了船舶操縱運(yùn)動(dòng)的模型，根據(jù)舵電液伺服系統(tǒng)的組成建立了舵機(jī)的模型。船舶航行過程中，海浪對(duì)船舶航行會(huì)產(chǎn)生直接影響，因此對(duì)海浪干擾也進(jìn)行了建模。其次，航跡控制是本文的關(guān)鍵，因此分析航跡控制的基本原理、航跡控制方案
2、、航跡計(jì)算，為設(shè)計(jì)航跡控制器做好理論準(zhǔn)備。再次，PID控制器主要是適用于有精確數(shù)學(xué)模型的線性系統(tǒng)，而對(duì)于船舶運(yùn)動(dòng)這類無法建立精確模型的非線性系統(tǒng)，PID控制不在適用，因此設(shè)計(jì)了模糊控制器來解決這個(gè)問題。然后，針對(duì)在設(shè)計(jì)模糊控制器的過程中，模糊規(guī)則的獲取有很大的主觀性和不確定性。從能量損耗和航跡控制精度的角度選取系統(tǒng)的性能指標(biāo)，提出了用遺傳算法優(yōu)化模糊規(guī)則以改進(jìn)模糊控制器的控制性能。最后，在多種海情不同遭遇角下對(duì)船舶航跡控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。給出了PID、模糊、GA．FC三種控制系統(tǒng)的仿真曲線和統(tǒng)計(jì)值，并進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明經(jīng)遺傳算法優(yōu)化后的
3、模糊控制器，控制精度高，船舶到達(dá)計(jì)劃航線的時(shí)間短，而且可以節(jié)省系統(tǒng)的能量損耗。用遺傳算法優(yōu)化模糊規(guī)則是一種有效的方法。關(guān)鍵詞：航跡控制；電液伺服系統(tǒng)；模糊控制：遺傳算法哈爾濱下程大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWiththeexploitationandusingtheresourceoftheocean，shipsusedforconveyancearedevelopedtolarge-sizeandhi【gh-spees，trafficdensityisincreasingcontinuously,sailingsecurityist
4、hreatened，SOhgherrequeStisadvancedforthecontrolofshipmovement．Buttrackcontrolisnecessaryasfaraslongtimenavigationisconcemed，foritCancutdowntheworkingintensityofseaman，improvethesecurity．Adeecttrackcontrolmethodbasedonalgotithmgeneticoptimizingfuzzyrulesisbroughtforward．Fi
5、rstly,ship’Smovementmodeliscreated．Accordingtotheconstituentofelectro—hydraulicservo，ruddermachine’Smodelisbuilt．Thewind，currentandseawavedisturbancecanproducestronginfluenceonshipsailing．Therefore，thewind，currentandseawavedisturbanceismodeled．Next，trackcontrolisthekeyint
6、hedissertation．So，westudythebasalprinciple，trackcontroltypes，trackarithmetic．Itisreadyfordesigningfuzzycontroller．Next，PIDcontrollerisappliedtothelinearitysystemwhichhasaccuratemodel，butitisn’tappliedtotheshipmovementwhichisthenon-linearsystemandCall’tmaketheaccuratemodel
7、．SoTrackfuzzycontrolisdesigned．Afterwards，intheprocessofdesigningfuzzycontroller,thefuzzyrulesobtainedissubjectiveanddeterminate．Sothemethodofimprovingthefuzzycontroller’Scapabilityofcontrolisbroughtforward．Thefuzzyruleswereoptimizedbygeneticalgorithm，solvetheblidnessinth
8、eprocessofdeterminingthefuzzyrulesofship’Strack．Finally,thesimulationsindifferentseaconditionsan
