智能控制在鋪排船自動作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用.pdf

1、鋪排船是一種為適應(yīng)長江航道治理工程的需求滿足對軟質(zhì)基礎(chǔ)河床構(gòu)造建筑物的要求而設(shè)計的專用工程船舶。由于其運(yùn)動控制方式的特殊性和難以建立精確模型，因此，依賴精確數(shù)學(xué)模型的傳統(tǒng)控制理論的應(yīng)用受到很大的限制。目前的鋪排船大都采用手動方式來控制，主要依靠船工經(jīng)驗，來協(xié)調(diào)控制各條纜繩的收放，實現(xiàn)船舶的移船和定位。為高效和高質(zhì)量實現(xiàn)鋪排作業(yè)，實現(xiàn)鋪排船的自動操縱是非常必要的。智能控制理論的建立彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制理論的不足，它不必建立精確的數(shù)學(xué)模型，通過構(gòu)

2、建系統(tǒng)的知識庫和推理機(jī)構(gòu)，運(yùn)用人類思維方法對系統(tǒng)進(jìn)行控制，能夠達(dá)到理想的控制目標(biāo)。 本文主要研究智能控制理論在工程船舶自動作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)工程船舶的自動操縱和航跡航向自動糾偏。對鋪排船進(jìn)行了建模研究，研究采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對鋪排船的運(yùn)動模型建立，研究采用遺傳算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的優(yōu)化，完成一個基于GA-BP的鋪排船運(yùn)動模型。將遺傳算法用于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，解決了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身的缺陷，對建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)起到了很

3、好的全局尋優(yōu)作用。該模型是利用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力來優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，很好的解決了工程船舶難于建立理想數(shù)學(xué)模型的實際問題。其次，針對所建立的GA-BP鋪排船運(yùn)動模型設(shè)計一個單純的模糊控制器，通過仿真實驗調(diào)節(jié)模糊控制器的參數(shù)使之達(dá)到較滿意的控制效果；最后，在此基礎(chǔ)上融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)優(yōu)化能力，設(shè)計出了一種模糊神經(jīng)控制器，來對鋪排船進(jìn)行控制。仿真實驗表明，優(yōu)化后的鋪排船模糊神經(jīng)控制器較單純模糊控制器具有更好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能