本文關(guān)鍵詞：基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的減搖鰭模糊控制器設(shè)計(jì)

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【摘要】：船舶在風(fēng)浪中航行,由于受到外界海洋環(huán)境的影響,易產(chǎn)生橫搖運(yùn)動(dòng)。為了減少橫搖運(yùn)動(dòng)對(duì)航行的威脅,保護(hù)人員和貨物安全,船舶設(shè)計(jì)師研究出多種方法來減少船舶橫搖,減搖鰭就是其中一種有效的方法。船舶減搖鰭作為一種成熟的船舶減搖設(shè)備已在各類型的船舶上得到應(yīng)用。減搖鰭在提高船舶人員舒適性、保證船舶安全性、提高船舶耐波性等多方面發(fā)揮著極其重要的作用。論文以船舶減搖鰭控制系統(tǒng)為研究對(duì)象。首先從海浪波譜研究入手,比較了四種不同波能譜的特性,選用ITTC推薦使用的單參數(shù)譜。根據(jù)規(guī)則波疊加原理,建立長(zhǎng)峰不規(guī)則隨機(jī)波的數(shù)學(xué)模型,在不同的海況下運(yùn)用Matlab模擬船舶遭遇波傾角曲線。選取遭遇波傾角為控制系統(tǒng)的初始輸入量。其次,根據(jù)Conolly線性船舶橫搖數(shù)學(xué)方程,建立“育鯤”輪橫搖數(shù)學(xué)模型。根據(jù)船舶橫搖復(fù)雜性與非線性的特點(diǎn),引入船舶橫搖運(yùn)動(dòng)非線性數(shù)學(xué)模型。列舉船舶工程實(shí)際中減少橫搖的裝置,比較各種減搖裝置的特點(diǎn),著重突出減搖鰭在船舶減少橫搖過程中的優(yōu)勢(shì)。在船舶減搖鰭控制器的設(shè)計(jì)過程中,使用三角形隸屬函數(shù)、Larsen積運(yùn)算規(guī)則以及解析式模糊規(guī)則,設(shè)計(jì)一種模糊控制器,控制效果良好。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的減搖鰭模糊控制器,運(yùn)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)模糊推理過程,提高了控制器在不同海況下的自適應(yīng)調(diào)整能力。最后,對(duì)不同控制器減搖效果進(jìn)行比較,其中經(jīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的模糊控制器表現(xiàn)出令人滿意的效果,進(jìn)而驗(yàn)證了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶減搖鰭模糊控制器的可行性。
【關(guān)鍵詞】：減搖鰭 模糊控制 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U664.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 船舶減搖鰭系統(tǒng)綜述11-13
• 1.2.1 船舶減搖鰭國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.2.2 船舶減搖鰭控制算法研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 船舶減搖鰭控制算法的不足13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第2章 隨機(jī)海浪擾動(dòng)及船舶橫搖建模與仿真15-28
• 2.1 隨機(jī)海浪擾動(dòng)的建模與仿真15-24
• 2.1.1 海浪的觀測(cè)與描述15
• 2.1.2 海浪波能譜15-20
• 2.1.3 長(zhǎng)峰波隨機(jī)海浪仿真20-24
• 2.2 船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型24-27
• 2.2.1 船舶線性橫搖數(shù)學(xué)模型24-27
• 2.2.2 船舶非線性橫搖數(shù)學(xué)模型27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 船舶減搖鰭系統(tǒng)及PID控制28-38
• 3.1 船舶常用的減搖裝置28-30
• 3.1.1 船舶常用減搖裝置概述28-29
• 3.1.2 船舶橫搖減搖裝置的選擇29-30
• 3.2 船舶減搖鰭控制系統(tǒng)30-34
• 3.2.1 減搖鰭的工作原理30-31
• 3.2.2 船舶減搖鰭控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介31-32
• 3.2.3 減搖鰭系統(tǒng)的各部分及其傳遞函數(shù)32-34
• 3.3 船舶減搖鰭PID控制及仿真34-37
• 3.3.1 PID控制器簡(jiǎn)介34-35
• 3.3.2 船舶減搖鰭PID控制與仿真35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 船舶減搖鰭控制器設(shè)計(jì)38-50
• 4.1 船舶減搖鰭模糊控制器設(shè)計(jì)38-43
• 4.1.1 模糊控制器概述38-40
• 4.1.2 船舶減搖鰭模糊控制器設(shè)計(jì)40-43
• 4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制器設(shè)計(jì)43-49
• 4.2.1 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介紹43-45
• 4.2.2 模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器45-46
• 4.2.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模糊控制規(guī)則46-47
• 4.2.4 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊控制器仿真結(jié)果47-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第5章 結(jié)論與展望50-52
• 5.1 結(jié)論50
• 5.2 不足與展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文56-57
• 致謝57-58
• 作者簡(jiǎn)介58

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳躍斌,謝英俊,徐立,陳鷹;1MN級(jí)新型減搖鰭液壓系統(tǒng)仿真[J];機(jī)床與液壓;2004年04期

2 潘政紅;南海海區(qū)千噸級(jí)巡視船減搖鰭座的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)[J];廣船科技;2004年04期

3 楊祖泉,姚緒梁,舒小芳,王科俊;減搖鰭控制方法仿真研究[J];應(yīng)用科技;2005年09期

4 鄒培光;彭光;王永杭;;中國漁政116船減搖鰭的安裝[J];機(jī)電設(shè)備;2006年04期

5 何乃智;劉樂景;;淺談船舶減搖鰭的配置[J];天津航海;2007年03期

6 沈余生;;減搖鰭機(jī)械裝置設(shè)計(jì)相關(guān)分析[J];船舶工程;2009年02期

7 張乾;;減搖鰭常見故障分析[J];機(jī)電設(shè)備;2009年06期

8 張華;田立群;;我國首款伸縮式減搖鰭誕生[J];機(jī)電設(shè)備;2011年04期

9 馬法劍;;主動(dòng)式可收放減搖鰭單邊鰭角故障分析與排除[J];科技傳播;2012年08期

10 ;國內(nèi)首套伸縮式減搖鰭在滬亮相[J];船舶工程;2012年S2期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張洪雨;湯振明;;減搖鰭繞軸擺動(dòng)時(shí)的水動(dòng)力試驗(yàn)研究[A];第七屆全國水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十九屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2005年

2 周清華;杜留法;楊雄輝;;減搖鰭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)CAD/CAE一體化的若干關(guān)鍵技術(shù)探討[A];紀(jì)念徐秉漢院士船舶與海洋結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 蓋強(qiáng);張?jiān)迄i;蔡暢;;基于AME的艦船減搖鰭液壓系統(tǒng)故障模式研究[A];第八屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

4 侯培培;邱明伯;胡小華;梁山;;基于FROH的減搖鰭的離散時(shí)間控制設(shè)計(jì)[A];2008’“先進(jìn)集成技術(shù)”院士論壇暨第二屆儀表、自動(dòng)化與先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 張銀炎;七○四所減搖鰭旺銷[N];中國船舶報(bào);2003年

2 滕英杰;滬東中華承接減搖鰭訂單[N];中國船舶報(bào);2005年

3 薛琳;七○四所民品減搖鰭合同過億元[N];中國船舶報(bào);2007年

4 記者 張銀炎 周升友;大型船用減搖鰭國產(chǎn)化步伐加快[N];中國船舶報(bào);2009年

5 劉澤全 許娜;華渝總廠首套收放式減搖鰭交付[N];中國船舶報(bào);2010年

6 余華;華渝總廠獲新型減搖鰭訂單[N];中國船舶報(bào);2011年

7 任炎;七○四所減搖鰭裝船近200套[N];中國船舶報(bào);2006年

8 通訊員 張華;七○四所首次成功自產(chǎn)減搖鰭[N];中國船舶報(bào);2006年

9 牛遠(yuǎn)振;國內(nèi)最大后收式減搖鰭交付[N];中國船舶報(bào);2006年

10 洪超;國內(nèi)最小減搖鰭研制成功[N];中國船舶報(bào);2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁燕華;升力/鰭角綜合控制減搖鰭及其控制策略研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

2 張海鵬;魯棒滑模反步控制法及其在減搖鰭中的應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學(xué);2004年

3 李暉;船舶減搖鰭系統(tǒng)智能控制及其可視化仿真的研究[D];大連海事大學(xué);2003年

4 姚緒梁;減搖鰭的動(dòng)態(tài)水動(dòng)力特性及電伺服系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

5 宋吉廣;基于升力反饋的全航速減搖鰭研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

6 王宇;船舶零航速仿生減搖鰭控制機(jī)理研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

7 張曉飛;船舶零航速減搖鰭建模與控制策略研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

8 羅延明;船舶零航速減搖鰭及其電動(dòng)伺服系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

9 綦志剛;船舶零航速減搖鰭升力機(jī)理及系統(tǒng)模型研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

10 王龍金;零/低航速減搖鰭升力模型及系統(tǒng)控制策略研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊松柏;變形減搖鰭的增升原理研究及數(shù)值計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

2 孫蓉;船舶減搖鰭智能故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

3 馬麗華;基于80C196KC單片機(jī)減搖鰭控制器設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

4 王立賢;減搖鰭測(cè)控系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

5 劉緒化;減搖鰭虛擬儀器測(cè)試及性能分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

6 張興恩;減搖鰭液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研究[D];浙江大學(xué);2013年

7 沙林峰;超大型減搖鰭雙泵控制系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2015年

8 夏義;船舶橫搖運(yùn)動(dòng)仿真與減搖鰭控制系統(tǒng)的研究[D];大連海事大學(xué);2015年

9 孫帥;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的減搖鰭模糊控制器設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2016年

10 張安國;船舶減搖鰭控制系統(tǒng)的仿真研究[D];大連海事大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：904224