本文關(guān)鍵詞：船舶航跡智能控制算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：航跡智能控制是當(dāng)今船舶運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，同時(shí)也是船舶智能操控仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)航行智能化及其自動(dòng)控制模塊的重要內(nèi)容，本文設(shè)計(jì)的航跡智能控制仿真系統(tǒng)采用間接控制方式，其設(shè)計(jì)的航跡智能控制算法由航跡制導(dǎo)和航跡自動(dòng)控制算法兩部分組成。本文設(shè)計(jì)的航跡自動(dòng)控制算法由航向制導(dǎo)算法和航向自動(dòng)控制算法兩部分組成。主要研究工作如下： （1）提出了一種新的船舶航向控制算法的性能評(píng)判方法。為了選擇性能較優(yōu)的航向控制算法作為間接航跡自動(dòng)控制的航向控制算法，，本文提出了一種基于模糊隸屬函數(shù)的航向跟蹤性能評(píng)判加權(quán)平均法，其性能指標(biāo)的權(quán)值確定方法來(lái)源于對(duì)有經(jīng)驗(yàn)的船舶操縱人員問(wèn)卷調(diào)查分析結(jié)果，因此該評(píng)價(jià)方法比一般的定性評(píng)價(jià)更具科學(xué)性和實(shí)用性。 （2）基于Matlab仿真分析了本文采納的四種航向自動(dòng)控制算法。在研究分析各種航向自動(dòng)控制算法原理的基礎(chǔ)上，借助Matlab對(duì)普通PID、丹麥航海研究所（簡(jiǎn)稱DMI）設(shè)計(jì)的PID、模糊自整定PID控制器以及專家模糊控制器與三自由度船模構(gòu)成的航向自動(dòng)舵進(jìn)行仿真�；冢�1）提出的船舶航向控制算法性能的評(píng)判方法，分析評(píng)價(jià)四種航向自動(dòng)舵的航向跟蹤性能，將性能最優(yōu)的模糊自整定PID航向自動(dòng)舵作為本文航跡間接控制仿真系統(tǒng)的航向控制算法。 （3）研究設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)航跡智能控制算法。本文設(shè)計(jì)了航向制導(dǎo)算法，與性能較優(yōu)的模糊自整定PID航向自動(dòng)舵構(gòu)成間接型航跡自動(dòng)舵，然后設(shè)計(jì)了航跡制導(dǎo)算法與航跡自動(dòng)舵構(gòu)成航跡智能控制算法。 （4）基于先進(jìn)的、近似海上模擬環(huán)境的船舶智能操控仿真平臺(tái)桌面系統(tǒng)的算法仿真測(cè)試。利用Visual C++6.0開發(fā)工具將本文設(shè)計(jì)的航跡智能控制算法編程實(shí)現(xiàn)，并集成到我校研發(fā)的具有DMI六自由度船模的船舶智能操控仿真平臺(tái)，分別對(duì)目標(biāo)船的智能航行和本船的航跡保持與跟蹤進(jìn)行了大量的平臺(tái)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的航跡智能控制算法的性能。
【關(guān)鍵詞】：航跡智能控制 DMI 船舶智能操控仿真平臺(tái) 模糊自整定PID 航跡制導(dǎo)
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：U666.153
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題的研究背景和意義9
• 1.2 船舶自動(dòng)舵的發(fā)展及現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 自動(dòng)舵的發(fā)展9-11
• 1.2.2 船舶航向和航跡控制國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 船舶航向和航跡控制國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文所做的工作12-13
• 第2章 船舶航向控制算法13-39
• 2.1 航向控制原理13
• 2.2 PID 航向自動(dòng)舵13-20
• 2.2.1 PID 控制原理14-15
• 2.2.2 PID 航向自動(dòng)舵15-17
• 2.2.3 DMI 航向自動(dòng)舵17-20
• 2.3 模糊自整定 PID 航向自動(dòng)舵20-28
• 2.3.1 原理20-25
• 2.3.2 Matlab 仿真25-28
• 2.4 專家模糊控制航向自動(dòng)舵28-34
• 2.4.1 原理28-30
• 2.4.2 基于遺傳算法的專家模糊控制航向自動(dòng)舵30-32
• 2.4.3 Matlab 仿真32-34
• 2.5 船舶航向控制算法性能的比較34-38
• 2.5.1 評(píng)判原理34-35
• 2.5.2 評(píng)判指標(biāo)體系的構(gòu)建35-36
• 2.5.3 評(píng)判結(jié)果及分析36-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第3章 船舶航跡控制算法39-45
• 3.1 航跡控制概述39
• 3.2 航跡控制原理39-41
• 3.2.1 航跡直接控制39-40
• 3.2.2 航跡間接控制40
• 3.2.3 航跡自動(dòng)控制40-41
• 3.3 航跡制導(dǎo)算法41-42
• 3.4 航跡控制模塊42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 船舶智能控制算法的實(shí)現(xiàn)與仿真45-64
• 4.1 船舶智能操控仿真平臺(tái)概述45-46
• 4.2 航向自動(dòng)舵的實(shí)現(xiàn)與仿真46-52
• 4.2.1 本船航向控制的實(shí)現(xiàn)與仿真46-51
• 4.2.2 目標(biāo)船航向控制的實(shí)現(xiàn)與仿真51-52
• 4.3 航跡自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)與仿真52-59
• 4.3.1 本船航跡控制的實(shí)現(xiàn)與仿真52-54
• 4.3.2 目標(biāo)船航跡控制的實(shí)現(xiàn)與仿真54-59
• 4.4 本船航向自動(dòng)舵的性能評(píng)價(jià)59-63
• 4.4.1 航向跟蹤的評(píng)價(jià)59-61
• 4.4.2 航向保持的評(píng)價(jià)61-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第5章 結(jié)論與展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：船舶航跡智能控制算法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：474426