發(fā)布時(shí)間：2017-10-08 04:32

  本文關(guān)鍵詞：基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶航向自抗擾控制

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【摘要】：自抗擾控制技術(shù)是通過對(duì)PID控制技術(shù)的缺陷進(jìn)行分析和改進(jìn)而逐步發(fā)展起來的一門新的控制技術(shù)。隨著人工智能算法的發(fā)展,為改進(jìn)自抗擾控制算法提供了新的思路。本文通過將徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與自抗擾控制器結(jié)合來提高自抗擾控制器在船舶航向控制中的效果。本文系統(tǒng)介紹了自抗擾控制器的組成及其算法,并構(gòu)建MMG船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)船舶運(yùn)動(dòng)特性構(gòu)建船舶航向自抗擾控制器,經(jīng)過對(duì)自抗擾參數(shù)的人工整定后使自抗擾控制器的控制效果達(dá)到最佳。通過仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自抗擾控制器對(duì)船舶航向控制的有效性。常規(guī)自抗擾控制器中有多個(gè)參數(shù)需要調(diào)節(jié),而且參數(shù)之間互相影響,造成參數(shù)整定困難。通過借鑒神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)PID控制器參數(shù)整定的方法,將徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入自抗擾控制器,設(shè)計(jì)基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶航向自抗擾控制器。RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過系統(tǒng)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的辨識(shí),使RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)逼近系統(tǒng)的輸出信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)自抗擾控制器中的非線性誤差反饋模塊中的兩個(gè)參數(shù)的自適應(yīng)整定。最后,通過仿真實(shí)驗(yàn),與船舶航向自抗擾控制器的控制效果對(duì)比,結(jié)果表明,基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶航向自抗擾控制器工作更穩(wěn)定、控制效果更理想。
【關(guān)鍵詞】：船舶航向控制 自抗擾控制 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)】：U664.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 船舶航向控制研究的發(fā)展9-10
• 1.2.2 自抗擾控制技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要工作11-13
• 第2章 船舶航向自抗擾控制13-31
• 2.1 引言13-14
• 2.2 自抗擾控制器的算法14-21
• 2.2.1 安排過渡過程14-17
• 2.2.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器17-20
• 2.2.3 誤差反饋的非線性組20-21
• 2.3 自抗擾控制器參數(shù)整定方法21-22
• 2.3.1 跟蹤微分器的參數(shù)整定規(guī)則21
• 2.3.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的參數(shù)整定21-22
• 2.3.3 誤差反饋非線性組合的參數(shù)整定22
• 2.4 船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型22-26
• 2.4.1 坐標(biāo)系22-23
• 2.4.2 船舶運(yùn)動(dòng)方程23-25
• 2.4.3 Z型試驗(yàn)25-26
• 2.5 船舶航向自抗擾控制的仿真研究26-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶航向自抗擾控制器設(shè)計(jì)31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)31-33
• 3.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出計(jì)算31-32
• 3.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)32-33
• 3.2.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比較33
• 3.3 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自抗擾控制器設(shè)計(jì)33-37
• 3.4 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶航向自抗擾控制的仿真研究37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 結(jié)論與展望42-43
• 4.1 結(jié)論42
• 4.2 展望42-43
• 參考文獻(xiàn)43-47
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文47-48
• 致謝48-49
• 作者簡(jiǎn)介49

【相似文獻(xiàn)】

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