分布式遺傳的船舶航向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化控制
發(fā)布時(shí)間:2021-05-15 22:46
針對(duì)海上風(fēng)浪環(huán)境對(duì)船舶航行的干擾,利用遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法設(shè)計(jì)船舶航向控制器。利用分布式遺傳算法(distributed genetic algorithm,DGA)并結(jié)合模擬退火算法對(duì)常規(guī)遺傳算法(genetic algorithm,GA)進(jìn)行改進(jìn)。利用改進(jìn)的GA對(duì)徑向基函數(shù)(radical basis function,RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。利用優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)不確定項(xiàng)進(jìn)行逼近,并對(duì)控制輸入進(jìn)行補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)抗飽和控制。利用三階干擾觀測(cè)器對(duì)外部擾動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤并反饋到滑模控制器(sliding mode controller,SMC)設(shè)計(jì)中。借助SMC設(shè)計(jì)并結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性理論推算出船舶運(yùn)動(dòng)控制律,實(shí)現(xiàn)船舶運(yùn)動(dòng)優(yōu)化控制。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的控制器性能較現(xiàn)有的模糊PID控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)SMC優(yōu)越,系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間短,平均超調(diào)量小。
【文章來源】:上海海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,41(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
0 引 言
1 基本方法
1.1 具有輸入飽和度的船舶運(yùn)動(dòng)模型
1.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抗飽和設(shè)計(jì)
1.3 外部干擾觀測(cè)器
2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化
2.1 改進(jìn)GA
2.1.1 基于SA算法的適應(yīng)度修正
2.1.2 變異概率的改進(jìn)
2.2 基于改進(jìn)GA的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
3 基于滑?刂频暮较蚩刂茖(shí)現(xiàn)
4 實(shí) 驗(yàn)
4.1 實(shí)驗(yàn)條件與數(shù)據(jù)
4.2 性能驗(yàn)證
4.3 對(duì)比實(shí)驗(yàn)
4.4 結(jié)果比較與驗(yàn)證
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶運(yùn)輸安全保障下的智能船舶運(yùn)動(dòng)控制策略[J]. 張顯庫(kù),韓旭. 中國(guó)艦船研究. 2019(S1)
[2]船舶航向非線性離散系統(tǒng)自適應(yīng)模糊最優(yōu)控制[J]. 朱麗燕,李鐵山,單麒赫. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(09)
[3]水面艦船動(dòng)力定位系統(tǒng)ESO輸入飽和控制[J]. 鄧英杰,張顯庫(kù),張國(guó)慶. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(05)
[4]非線性修飾與模糊控制船舶航向保持控制比較[J]. 馮永孝,張顯庫(kù). 中國(guó)航海. 2018(04)
[5]基于Lyapunov穩(wěn)定性的船舶航向保持控制器非線性反饋改進(jìn)[J]. 馬超,張顯庫(kù),楊光平. 中國(guó)艦船研究. 2019(01)
[6]基于非線性修飾模糊PID的船舶航向保持控制[J]. 馮永孝,張顯庫(kù). 船舶工程. 2018(S1)
[7]自適應(yīng)智能航向控制方法研究[J]. 張洪飛,閆守成. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(02)
博士論文
[1]基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的無人船舶避碰導(dǎo)航及控制[D]. 沈海青.大連海事大學(xué) 2018
本文編號(hào):3188470
【文章來源】:上海海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,41(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
0 引 言
1 基本方法
1.1 具有輸入飽和度的船舶運(yùn)動(dòng)模型
1.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抗飽和設(shè)計(jì)
1.3 外部干擾觀測(cè)器
2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化
2.1 改進(jìn)GA
2.1.1 基于SA算法的適應(yīng)度修正
2.1.2 變異概率的改進(jìn)
2.2 基于改進(jìn)GA的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
3 基于滑?刂频暮较蚩刂茖(shí)現(xiàn)
4 實(shí) 驗(yàn)
4.1 實(shí)驗(yàn)條件與數(shù)據(jù)
4.2 性能驗(yàn)證
4.3 對(duì)比實(shí)驗(yàn)
4.4 結(jié)果比較與驗(yàn)證
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶運(yùn)輸安全保障下的智能船舶運(yùn)動(dòng)控制策略[J]. 張顯庫(kù),韓旭. 中國(guó)艦船研究. 2019(S1)
[2]船舶航向非線性離散系統(tǒng)自適應(yīng)模糊最優(yōu)控制[J]. 朱麗燕,李鐵山,單麒赫. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(09)
[3]水面艦船動(dòng)力定位系統(tǒng)ESO輸入飽和控制[J]. 鄧英杰,張顯庫(kù),張國(guó)慶. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(05)
[4]非線性修飾與模糊控制船舶航向保持控制比較[J]. 馮永孝,張顯庫(kù). 中國(guó)航海. 2018(04)
[5]基于Lyapunov穩(wěn)定性的船舶航向保持控制器非線性反饋改進(jìn)[J]. 馬超,張顯庫(kù),楊光平. 中國(guó)艦船研究. 2019(01)
[6]基于非線性修飾模糊PID的船舶航向保持控制[J]. 馮永孝,張顯庫(kù). 船舶工程. 2018(S1)
[7]自適應(yīng)智能航向控制方法研究[J]. 張洪飛,閆守成. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(02)
博士論文
[1]基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的無人船舶避碰導(dǎo)航及控制[D]. 沈海青.大連海事大學(xué) 2018
本文編號(hào):3188470
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