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《【碩士論文】船舶航向模糊智能控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、武漢交通科技大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶航向模糊智能控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究姓名：汪明慧申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：劉守善;劉清2000.3.1鹽幽』
2、直回搓翅宣筐埕劍丕統(tǒng)邀}[生邊基皿窶摘要?L船舶自動操舵系統(tǒng)(簡稱自動舵)是J}
3、}舶操縱的重要設(shè)備，它是用來自動保持船舶在給定航向上航行的一種自動裝斟。面向二：十一世紀航運事業(yè)，從航線的模糊最優(yōu)選擇到航向的模糊智能保持，再從船舶駕駛的模糊控制到船舶防碰撞的模糊控制，將成功實現(xiàn)真正意義上船舶航行的無人——智能駕駛。世界各國對這項技術(shù)的
4、研究和發(fā)展都給予了高度的重視。船舶航向的模糊智能控制系統(tǒng)的研制和開發(fā)將填補我國的空白，并給我國交通船舶運輸事業(yè)和造船業(yè)帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益!傳統(tǒng)的PID控制自動舵由于缺乏對船舶的動態(tài)特性及海況變化的調(diào)整能力，所以常常偏離其最佳工作狀態(tài)。而常規(guī)自適應(yīng)控制方法雖然在提高控制精度。減少能源消耗方面取得了一定的成績。但物理實現(xiàn)成本高，參數(shù)調(diào)整難度大，且針對每一艘船舶不同的動態(tài)模型和不同的擾動動態(tài)模型建立精確的數(shù)學(xué)模型同樣是非常困難的。模糊控制就是建立在人類思維模糊性的基礎(chǔ)上的。模糊控制與傳統(tǒng)控制有
5、著本質(zhì)的區(qū)別，它不須對被控對象和各種擾動現(xiàn)象建立精確的數(shù)學(xué)模型。模糊控制的核心是在于它用具有模糊性的語言條件作為控制規(guī)則，并運用數(shù)理統(tǒng)計的思想建立簡單隸屬函數(shù)去恰當(dāng)?shù)孛枋鍪挛锏哪：?，然后通過條件語句作為模糊推理，展終把具有模糊現(xiàn)象和模糊概念的事物處理成精確的東西。這種控制方式充分反映了人的智能活動。所以模糊控制在本質(zhì)上來說是一種專家智能控制。它特別適用于那些難以建立精確的數(shù)學(xué)模型．非線形和大滯后的過程。而且具有抗干擾能力強、響應(yīng)速度快，并對系統(tǒng)參數(shù)的變化有較強的魯棒性。它已經(jīng)成為自動化技術(shù)中智能
6、控制的最前沿課題。，一一、’本論文共分為六章，首先闡述了模糊控制的基本原理和基本方法，并對模糊控制的推理算法進行比較和分析。然后，將模糊控制理論應(yīng)用于船舶航向控童4系統(tǒng)中，進行船舶航向模糊控制系統(tǒng)的總體設(shè)計；然后利用控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計技術(shù)，完成其控制系統(tǒng)最核心的部件船舶航向模糊控制器的設(shè)計；并通過航向模糊控制系統(tǒng)的仿真實驗，研究出模糊控制器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)控制的影響，得出有效的結(jié)論：且在最優(yōu)模糊控制器設(shè)計的研究中確定出船舶航向模糊控制器的最優(yōu)設(shè)計方案；最后對模糊控制與常規(guī)PID控制進行比較。、
7、／／、／關(guān)鍵詞：模糊控制：模糊控制器：船舶航向的模糊智能控制系統(tǒng)、仿真益整煞融熊塑置鰉撞型丕塹噬鹽當(dāng)垃基監(jiān)基AbstractShipAutomationmanipulationsystemisOECofthemostimportantinstrumentsinship，anditsmainpurposeistoensurethatshipssailinthegivendirectionautomatically．Intelligencenavigationbasedonfuzzytheoryfro
8、mtheoptimumsearoutebeingselectedtoshipsailingOUthebeamandfromshipmanipulatingtoguardagainstcollisionwillbecometrueto2lthcentury．Atpresent，mostcountriespaygreatattentiontotheresearchanddevelopmentofthetechnology．Theresearchoffuzzycontrolanditsapplicati
9、ontoshipautomationmanipulatingsystemwillbenefittoOUTcmmtry．PIDautopilotcouldn’tobtainandmaintainoptimumcontrolbecauseoflackingthecapacitytodynamiccharacterandchangingconditionofthesea．Traditionalsol,adaptivecontrolmethodsWCrCappliedtoautopilot．Althoug
10、hsomeprogresshasbeenmadeonhigherprecisionandlessconsumptionofenergy，itwasalsohardtoturnthecontrollingparameters．Furthermore，itwasdifficulttoestablishaccuratelymathematicsmodelaccordingtothedifferentdynamicmodelofeveryshipanddynamicdisturbance．
