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1.
基于线性自抗扰控制的船舶航迹积分滑模控制器 总被引：3，自引：0，他引：3
为解决欠驱动船舶航迹直线和曲线跟踪控制问题,选取能解决航向不稳定等非线性问题的Bech模型,借助双曲正切函数,构造期望艏向方程,将航迹控制问题转化为航向控制问题。设计3阶跟踪微分器,对期望艏向及其微分信号进行精确提取。采用变结构积分滑模面函数设计非线性误差反馈控制律,加快系统收敛速度,提出基于线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)的船舶航迹积分滑模控制器。该控制器的线性扩张状态观测器对系统内外总扰动进行在线估计与实时补偿;引入Hurwitz多项式,减少需整定的参数。仿真结果表明,航迹收敛快速准确,无超调,对外界干扰具有较强的鲁棒性。控制器参数具有一定的普适性,故其适用范围广。 相似文献
2.
针对海上风浪环境对船舶航行的干扰,利用遗传神经网络优化算法设计船舶航向控制器。利用分布式遗传算法（distributed genetic algorithm,DGA）并结合模拟退火算法对常规遗传算法(genetic algorithm,GA)进行改进。利用改进的GA对径向基函数(radical basis function,RBF)神经网络进行优化。利用优化的RBF神经网络对系统不确定项进行逼近,并对控制输入进行补偿实现抗饱和控制。利用三阶干扰观测器对外部扰动实时跟踪并反馈到滑模控制器(sliding mode controller,SMC)设计中。借助SMC设计并结合李雅普诺夫稳定性理论推算出船舶运动控制律,实现船舶运动优化控制。通过实验验证了本文设计的控制器性能较现有的模糊PID控制器和神经网络SMC优越,系统达到稳定的时间短,平均超调量小。 相似文献
3.
针对不确定动态和未知环境扰动情况下海洋水面船舶(marine surface vehicle, MSV)的航迹跟踪控制问题,在传统PID控制下,引入自适应神经网络和事件触发控制技术,提出一种不依赖船舶模型和环境扰动的事件触发的自适应PID控制方法来实现MSV航迹跟踪。Lyapunov稳定性理论分析结果表明,所提出的控制方法可以保证这个闭环控制系统所有信号的有界性,且可继承传统PID控制的优越性,同时可提高系统的鲁棒性。该研究结果不仅扩宽了PID控制的适用范围,而且为MSV航迹跟踪控制提供了新的设计方法。 相似文献
4.
为寻求一种简便的船舶运动模型辨识方法,根据船舶动力学与运动学基本方程的结构形式,建立一种基于Elman神经网络的辨识模型,给出网络结构的选取和确定方法.以载质量为5万t的散货船为例,利用国际海事组织要求的几个典型的船舶操纵试验数据对网络进行训练,计算权值矩阵,获得该船舶可用于船舶操纵性分析的神经网络模型.将网络计算结果代入船舶运动学方程进行船舶航迹仿真,并与试验航迹数据进行对比,验证网络模型的精确性.比较仿真验证结果和试验数据可知,该网络模型能基本反映被辨识船舶的动态特性,验证其有效性和准确性. 相似文献
5.
基于SIHC仿真平台的船舶航向控制算法性能测试 总被引：2，自引：0，他引：2
为比较各种船舶控制算法的性能,利用船舶智能操控（Ship Intelligent Handling and Control,SIHC）仿真平台和MATLAB软件,分别从航向跟踪、航向保持两个方面对该平台集成的普通PID自动舵、模糊自 整定PID自动舵进行性能评判及控制性能测试.从测试结果可知,在航向保持方面,就一般船型而言,模糊自整定PID自动舵的性能优于普通PID自动舵;在航向跟踪方面,普通PID自动舵和模糊自整定PID自动舵的控制性能近乎一致,在某些环境或船型下,普通PID自动舵稍胜一筹. 相似文献
6.
应用一种简单而鲁棒性较强的鲁棒PID控制算法,即将模型输出上下界和统计的两种辨识方法应用到聚丙稀反应过程带有滞后环节对象的鲁棒辨识中,将所得的PID控制器参数区间和MinMax算法相结合来进行PID参数整定。仿真实验结果表明该算法具有良好的控制效果。最后分析、设计和实现了该算法。 相似文献
7.
王光玉 《佳木斯职业学院学报》2011,(1):172-173
本章针对车辆发动机是一个高度非线性、不确定的复杂系统,其模型难以建立的特点研究了基于模糊神经网络的发动机辨识技术.同时基于辨识模型和神经网络设计了发动机单变量鲁棒自适应控制系统. 相似文献
8.
首先介绍了用Simulink搭建转速反馈直流调速系统仿真模型的具体过程.对转速反馈的直流调速系统进行仿真,对系统参数整定,最终得出系统超调量满足5%≤σ≤10%的转速调节器ASR的参数范围.分析调节器参数变化对系统超调量的影响,并得出两者之间的关系. 相似文献
9.
分析了双馈发电机矢量控制原理,提出了基于神经网络自适应PID控制器对双馈发电机的控制策略。根据扰动的变化,给出相应的输出反馈增益,使得系统能够以满意的阻尼比,无静态误差地跟踪不同的期望工作点,对扰动具有一定的抑制作用。仿真结果表明,该系统具有良好的动态性能。 相似文献
10.
船舶柴油发电机转速人工神经网络控制 总被引：1，自引：0，他引：1
施伟锋 《上海海事大学学报》2006,27(3):79-83
结合神经网络与PID控制,形成船舶柴油发电机转速神经网络控制系统;控制系统中神经网络控制器与PID控制器相结合,经过神经网络控制器的不断学习,控制器获取船舶柴油发电机转速系统的动态逆模型,系统逐渐地由神经网络控制器起主要控制作用.仿真试验显示,在电力系统突加有功负载时,发电机控制系统的动态过程稳定性良好. 相似文献
11.
为提高船舶航迹预测精度,解决准确建模难度大和神经网络易陷入局部最优的问题,考虑实时获取目标船AIS数据较少的特点,提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的航迹预测模型。选择AIS数据中的航速、航向和船舶经纬度作为样本特征变量;采用小波阈值去噪的方法处理训练数据;采用差分进化(differential evolution,DE)算法对模型内部参数寻优以提高模型收敛速度和预测精度。选取天津港实船某段航迹的AIS数据,比较基于DE-SVM与基于BP神经网络的航迹预测模型的仿真结果。结果表明,基于DE-SVM的航迹预测模型具有更高的预测精度,简单、可行、高效,且耗时少。 相似文献
12.
针对自由漂浮状态的空间机器人模型不确定性及其动力传动机构的摩擦死区非线性,将一种自适应模糊小脑模型关联控制(FCMAC)补偿策略用于轨迹跟踪及补偿问题.利用模糊神经网络并引入GL矩阵及其乘法算子"."分别对执行机构中的摩擦死区及系统模型不确定部分进行自适应补偿,其补偿误差及外界扰动通过滑模控制器来消除.基于Lyapunov理论证明了闭环系统跟踪误差的有界性.仿真表明控制器可以达到较高精度,且能满足实时性要求. 相似文献
13.
为实现永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的有效控制,利用PMSM的线性化模型,采用一种基于柔化控制增量策略的快速广义预测控制算法设计PMSM转速控制律.根据历史时刻的预测控制向量和预测输出向量设计一种双通道网络补偿算法,对前向通道和反馈通道中的网络时延和数据丢包进行补偿.针对因网络时延和数据丢包导致的辨识信息缺失问题,提出一种网络广义预测自校正算法来提高系统的鲁棒性.仿真结果表明,网络预测控制器能够对网络时延和数据丢包进行有效的补偿,极大地改善PMSM网络控制系统的性能. 相似文献
14.
LESZEK M 《上海海事大学学报》2005,26(3):29-34
The cascade systems which stabilize the transverse deviation of the ship in relation to the set path is presented. The ship's path is determined as a broken line with specified coordinates of way points. Three controllers are used in the system. The main primary controller is the trajectory controller. The set value of heading for the course control system or angular velocity for the turning control system is generated. The course control system is used on the straight line of the set trajectory while the turning controller is used during a change of the set trajectory segment. The characteristics of the non-linear controllers are selected in such a way that the properties of the control system with the rate of turn controller are modelled by the first-order inertia, while the system with the course keeping controller is modelled by a second-order linear term. The presented control system is tested in computer simulation. Some results of simulation tests are presented and discussed. 相似文献
15.
图像处理与神经网络识别技术在船舶分类中的应用 总被引：1，自引：1，他引：0
应用图像处理和神经网络技术,提出一种基于静态照片对船舶进行分类的方法.首先通过图像处理技术对照片提取特征,然后将这些特征作为多层前向神经网络的输入,该神经网络用BP算法(反向传播算法)来进行,由该神经网络将照片中的船只分为大型船、中型船、小型船等3类.用真实的船的尺寸作实验,实验结果证明了该方法的有效性.另外,提出一种识别船舶类型的方法,用户可以通过GUI进行模拟实验.最后,讨论海上值班系统的研究现状.研究的目的是将图像处理技术集成到传统的船舶导航设备中. 相似文献
16.
针对目前船舶典型轨迹的挖掘多以轨迹段作为基本单元,导致聚类对象较为复杂且聚类参数难以确定的问题,本文提出一种基于改进K中心点聚类的船舶典型轨迹自适应挖掘算法。算法以轨迹点作为聚类对象,分析船舶的航速、航向特征并对轨迹点进行压缩;将分段均方根误差引入K中心点聚类算法,实现聚类参数的自适应选择;提取其中的聚类中心点作为轨迹特征点,得到不同类别船舶的典型轨迹。以天津港主航道船舶自动识别系统（automatic identification system, AIS）数据为例,基于地理信息系统平台ArcGIS实现聚类结果的可视化展示。实验结果表明,运用该算法得到的船舶典型轨迹与实际相符,自适应程度较高。研究结果对于辅助船舶轨迹异常检测及挖掘海上交通特征具有重要意义。 相似文献