基于節(jié)能省時航行的新型航向控制系統(tǒng)設(shè)計

【摘要】：為設(shè)計出既能縮短航程又能降低能耗的新型船舶航向控制系統(tǒng),本文系統(tǒng)分析了船舶運動的非線性數(shù)學模型和常規(guī)的航向比例-微分-積分(PID)控制算法;在此基礎(chǔ)上運用遺傳算法(GA)在線自動優(yōu)化整定常規(guī)的PID控制參數(shù),從而實現(xiàn)反饋控制和保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,運用小腦模型(CMAC)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行前饋非線性控制、進而抑制源自船舶內(nèi)外部的非線性干擾,最終確保系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度;在船舶操縱模擬器上對所設(shè)計的新型航向控制系統(tǒng)作了仿真試驗,試驗結(jié)果表明:該系統(tǒng)性能優(yōu)越可靠且具有較強的魯棒性。 【作者單位】： 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學院;江蘇海事局;
【關(guān)鍵詞】： CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 遺傳算法 PID控制 航向控制系統(tǒng)
【基金】：江蘇省教育科學“十二五”規(guī)劃重點課題(B-a/2011/03/008) 江蘇省高校大學生實踐創(chuàng)新指導課題(2012JSSPITP3772)
【分類號】：U664.82
【正文快照】： 0引言普通自動舵的比例、微分、積分(proportional,integral and differential,PID)控制屬于人工線性控制,雖然輸出控制量較為平穩(wěn),穩(wěn)態(tài)精度尚好,但動態(tài)性能差、控制精度差、響應(yīng)速度慢,因而普通自動舵在保向航行的過程中,不能很好地根據(jù)船舶的偏向幅度、速度和慣性在恰當?shù)臅r

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