基于模擬退火算法的船舶航向pid控制器參數(shù)優(yōu)化研究

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1、密級(jí)分類號(hào)：?jiǎn)挝淮a—＾ＵＤＣ：＃乂是洛禱全日制應(yīng)用型碩±研究生學(xué)位論文基于模擬退火算法的船舶航向ＰＩＤ控制器參數(shù)優(yōu)化研究邵文超指導(dǎo)教師陳世才教授企業(yè)導(dǎo)師趙英偉高工工程碩女申請(qǐng)學(xué)位類別工程領(lǐng)域交通運(yùn)輸工程學(xué)位按予單位大連海事大學(xué)２０１５年６月密級(jí)分類號(hào)＇５ＵＤＣ．單樹戈碼ＫＨ１大連海事大學(xué)工程碩±學(xué)位論文＂．基于模擬退火算法的船舶航向門Ｄ控制器參數(shù)優(yōu)化祈究（應(yīng)用研究）邵文超指導(dǎo)教師陳世

2、才職稱教授企業(yè)導(dǎo)師趙英偉職稱高工．學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位類別工程碩古工程領(lǐng)域交通運(yùn)輸工程論文完成日期２０１５年５巧答辯日期２０１５年６巧答辯委員會(huì)主席ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｈｉｐＣｏｕｒｓｅＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＢａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｌａｔ；ｅｄ乂ｎｎｅａｌｉｎＡｌｏｒｉｔｈｍｇｇ乂化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｃＨｏＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒ

3、ｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｐｑＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＳｈａｏＷｅｎｃｈａｏＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｐｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＣｈｅｎＳｈｉｃａｉｐＭａｙ２０１５大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)巧聲明本人謝重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，，獨(dú)立進(jìn)行研巧工作所取得的成果撰寫成樽／

4、碩±學(xué)位論文倆燃知鐘賊撫雌締抑雌：〇除論文身啼中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中Ｗ明確方式巧明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：皆學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定，即；大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版。，允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)大連海事大學(xué)可將本學(xué)位論

5、文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》（中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志杜）、《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》（中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研巧所）等數(shù)據(jù)庫(kù)中，并Ｗ電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。：保密□在本學(xué)位論文屬于年解密后適用本授權(quán)書。＂＂不保密ｓ／（請(qǐng)?jiān)冢咨戏娇騼?nèi)打Ｖ）論文作雜名導(dǎo)師簽名啼?？窨冢崳娙掌谀陼?huì)月＾中文摘要摘要、船舶航向控制大多

6、數(shù)是傳統(tǒng)的ＰＩＤ控制，它Ｗ其原理簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)、適應(yīng)性強(qiáng)、參數(shù)調(diào)整較容易等特點(diǎn)得到了廣泛地應(yīng)用，但是傳統(tǒng)的ＰＩＤ控制器參數(shù)整定方法通常并不能取得預(yù)期的效果。因此，運(yùn)用多種不同的優(yōu)化方法來(lái)解決Ｐ田參數(shù)優(yōu)化問題成為了最有效的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。模擬退火算法（ＳＡ）是基于局部搜索算法的改進(jìn)搜索算法，本文利用其思路清晰、原理簡(jiǎn)單、使用靈活的特點(diǎn)對(duì)舶航向控制Ｐ田參數(shù)進(jìn)行離線優(yōu)化，首先根據(jù)船舶航向控制應(yīng)保證航向偏差和操縱航角應(yīng)盡量小的特點(diǎn)，確定ＳＡ算法優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和算法參數(shù)，利用ＳＡ算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)斤搜索迭代運(yùn)

7、算，得出優(yōu)化后的ＰＩＤ參數(shù)，并進(jìn)行ＭＡＴＬＡＢ仿真實(shí)驗(yàn)與遺傳算法（ＧＡ）和單純形算法優(yōu)化ＰＩＤ參數(shù)對(duì)比證明ＳＡ算法在優(yōu)化ＰＩＤ參數(shù)的可行性和優(yōu)越性，收斂時(shí)間短，系統(tǒng)無(wú)超。調(diào)，應(yīng)能小，，上升快具有很強(qiáng)的魯棒性針對(duì)ＰＩＤ參數(shù)的ＳＡ優(yōu)化中計(jì)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和可能遺失中間最優(yōu)解的局限性，一ＳＡ法中間記憶環(huán)節(jié)并優(yōu)化冷卻進(jìn)度表提出了，利用改進(jìn)種改進(jìn)的算法，增加算后的ＳＡ算法對(duì)船舶ＰＩＤ控制器進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并與普通的ＳＡ算法對(duì)比，改進(jìn)后一。的ＳＡ算法收斂速度更快，得到的最終解也具有相當(dāng)?shù)目煽啃裕卸ǖ膶?shí)用價(jià)值關(guān)鍵

8、詞：模算法；巧Ｄ控制；化拍化向控南Ｊ英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＭｏ巧ｏｆｓｈｉｈｅａｄｉｎｃｏｎｔｒｏｌｉｓｂａｓｅｄ０打ＦＩＤｃｏｎｔｒｏｌｉｎｖｉｒｔｕｅｏｆｉｔｓｓｉｍｌｅｐｇ，ｐｒｉｎｃｉｌｅｉｍｌｅｍｅｎｔｅａｓｉｌｓｔｒｏｎａｄ