船舶航跡智能控制算法的研究.pdf

1、航跡智能控制是當今船舶運動控制領(lǐng)域的一個重要課題，同時也是船舶智能操控仿真平臺實現(xiàn)航行智能化及其自動控制模塊的重要內(nèi)容，本文設(shè)計的航跡智能控制仿真系統(tǒng)采用間接控制方式，其設(shè)計的航跡智能控制算法由航跡制導(dǎo)和航跡自動控制算法兩部分組成。本文設(shè)計的航跡自動控制算法由航向制導(dǎo)算法和航向自動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控制的

2、航向控制算法，本文提出了一種基于模糊隸屬函數(shù)的航向跟蹤性能評判加權(quán)平均法，其性能指標的權(quán)值確定方法來源于對有經(jīng)驗的船舶操縱人員問卷調(diào)查分析結(jié)果，因此該評價方法比一般的定性評價更具科學(xué)性和實用性。
　　 (2)基于Matlab仿真分析了本文采納的四種航向自動控制算法。在研究分析各種航向自動控制算法原理的基礎(chǔ)上，借助Matlab對普通PID、丹麥航海研究所(簡稱DMI)設(shè)計的PID、模糊自整定PID控制器以及專家模糊控制器與三自由度

3、船模構(gòu)成的航向自動舵進行仿真。基于(1)提出的船舶航向控制算法性能的評判方法，分析評價四種航向自動舵的航向跟蹤性能，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)計與實現(xiàn)航跡智能控制算法。本文設(shè)計了航向制導(dǎo)算法，與性能較優(yōu)的模糊自整定PID航向自動舵構(gòu)成間接型航跡自動舵，然后設(shè)計了航跡制導(dǎo)算法與航跡自動舵構(gòu)成航跡智能控制算法。
　　 (4)基于先進的、近似海上模擬環(huán)