近年來,伴隨著能源環(huán)境等危機的進(jìn)一步凸顯,無人帆船因降低航行成本和綠色環(huán)保航行等優(yōu)點,日漸成為眾多海上行業(yè)關(guān)注的焦點。無人帆船作為一種新型海上智能交通工具,在海洋數(shù)據(jù)采集和海上危險監(jiān)測等方面已顯現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。充分利用風(fēng)能使帆船處于最優(yōu)速度航行狀態(tài),從而實現(xiàn)安全性和效益性最大化,合理的航速在線優(yōu)化方案,對提升帆船的整體性能具有重要作用。因此,對無人帆船航速在線優(yōu)化展開系統(tǒng)深入的研究,具有一定的理論意義和實際價值。本文針對無人帆船航速的在線優(yōu)化問題,以一艘12m型無人帆船為研究對象,考慮傳統(tǒng)航速優(yōu)化方法的動態(tài)性差、存在建模誤差和穩(wěn)態(tài)振蕩等問題,結(jié)合一個前饋項和極值搜索控制(Extremum Seeking Control,ESC)方法,設(shè)計了航速優(yōu)化方案,實現(xiàn)無人帆船航速的極值搜索在線優(yōu)化目標(biāo)。首先,針對無人帆船的航速在線優(yōu)化問題,結(jié)合帆船速度極坐標(biāo)圖知識和經(jīng)典擾動極值搜索控制方法,設(shè)計出一種航速經(jīng)典擾動極值搜索在線優(yōu)化方案,該方案由前饋項和反饋控制兩部分組成:通過前饋項可以預(yù)設(shè)一個初始帆攻角,這相當(dāng)于根據(jù)專家經(jīng)驗給出的初始值,前饋項的功能是避免系統(tǒng)輸出速度值較大偏離最優(yōu)速度值;而反饋控...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?５航向歷時曲線圖??Ｆｉｇ．?２．５?Ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｙａｗ?ａｎｇｌｅ??－?１３’－?＇??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???４?（２．１７）??或??－?４?（２．１８）??上式中Ａ為優(yōu)化方案的設(shè)計參數(shù)，使得礦〃?＜〇恒成立，故優(yōu)化系統(tǒng)是穩(wěn)定的。因此得??到足４?０，即４收斂到＜的一個很小的鄰域內(nèi)。??２．５仿真研究??在模型己知情況下，通過仿真手段，先控制船舵以保持航....

圖２．?６相對風(fēng)向角曲線圖??Ｆｉｇ．?２．６?Ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ａｐｐａｒｅｎｔ?ｗｉｎｄ?ａｎｇｌｅ??２０?Ｉ?丨?＇???０??〇?－２〇??＼??４〇?ｙ??－６０偏??－８０?

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圖３．２航向歷時曲線圖??Ｆｉｇ．?３．２?Ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｙａｗ?ａｎｇｌｅ??

真實風(fēng)速是５?ｎＶｓ，風(fēng)從正北刮來。ＥＳＣ方法中各參數(shù)選擇是ｒ?＝?０．０８，??Ａ：?＝?０．２?，似＝２＊６，ｑ?＝?０．５，ｑ?＝?１．２，仿真結(jié)果如圖?３．２－３．６?所示。??Ｉ?，??，?—■?丨?｜．??１００?Ｉ??。８°??Ｉ?ｉ???Ｉ?６０??４０??期蘧航....

本文編號：3974304