為解決傳統(tǒng)舵減橫搖PID控制器在外界環(huán)境變化時(shí),控制參數(shù)不能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),導(dǎo)致減搖效率降低的問(wèn)題,將細(xì)菌覓食算法（BFO）與傳統(tǒng)的PID控制結(jié)合,設(shè)計(jì)基于細(xì)菌覓食算法的船舶舵減橫搖PID控制器（BFO-PID控制器）,將船舶的實(shí)際船體參數(shù)引入到船舶橫搖運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比船舶在加入BFO-PID控制器前后船舶橫搖角的變化,分析改進(jìn)后的控制器對(duì)該型船舶舵減橫搖的適用性,實(shí)驗(yàn)表明,運(yùn)用改進(jìn)后的舵減搖控制器,船舶在不同遭遇角下均具有較好的舵減搖效率,證明控制器改進(jìn)的有效性,細(xì)菌覓食算法提高了舵減搖控制器的魯棒性。 

【文章來(lái)源】：船海工程. 2020,49(01)北大核心

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船舶舵減橫搖PID控制原理

細(xì)菌覓食算法模仿細(xì)菌覓食的整個(gè)過(guò)程,一般的細(xì)菌覓食算法分為趨化過(guò)程、聚焦過(guò)程、復(fù)制過(guò)程、遷移過(guò)程4個(gè)部分[6]。根據(jù)細(xì)菌覓食算法的原理,對(duì)船舶舵減橫搖PID控制器進(jìn)行改進(jìn),原理見(jiàn)圖2。細(xì)菌覓食算法通過(guò)尋優(yōu)過(guò)程得到全局最優(yōu)位置解,此位置的三維坐標(biāo)就是對(duì)應(yīng)的PID的3個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)Kp、Kd、Ki。

使用細(xì)菌覓食算法進(jìn)行參數(shù)整定的過(guò)程中,誤差一般作為適應(yīng)度值進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于ITAE性能指標(biāo)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)超調(diào)量小、震蕩擁有足夠的阻尼等優(yōu)點(diǎn)[8],故采用ITAE誤差性能優(yōu)化指標(biāo)建立評(píng)價(jià)體系,然后將每組PID控制參數(shù)帶入仿真程序運(yùn)行,得到對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)并作為每個(gè)細(xì)菌的適應(yīng)值,利用細(xì)菌覓食算法對(duì)參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化。其中ITAE指標(biāo)為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]細(xì)菌覓食優(yōu)化算法及其應(yīng)用研究[D]. 楊翠翠.北京工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]舵減橫搖系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[D]. 高斌.哈爾濱工程大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3587948