基于节能省时航行的新型航向控制系统设计

【摘要】：为设计出既能缩短航程又能降低能耗的新型船舶航向控制系统,本文系统分析了船舶运动的非线性数学模型和常规的航向比例-微分-积分(PID)控制算法;在此基础上运用遗传算法(GA)在线自动优化整定常规的PID控制参数,从而实现反馈控制和保证系统的稳定性,运用小脑模型(CMAC)神经网络进行前馈非线性控制、进而抑制源自船舶内外部的非线性干扰,最终确保系统的控制精度和响应速度;在船舶操纵模拟器上对所设计的新型航向控制系统作了仿真试验,试验结果表明:该系统性能优越可靠且具有较强的鲁棒性。 【作者单位】： 江苏海事职业技术学院;江苏海事局;
【关键词】： CMAC神经网络 遗传算法 PID控制 航向控制系统
【基金】：江苏省教育科学“十二五”规划重点课题(B-a/2011/03/008) 江苏省高校大学生实践创新指导课题(2012JSSPITP3772)
【分类号】：U664.82
【正文快照】： 0引言普通自动舵的比例、微分、积分(proportional,integral and differential,PID)控制属于人工线性控制,虽然输出控制量较为平稳,稳态精度尚好,但动态性能差、控制精度差、响应速度慢,因而普通自动舵在保向航行的过程中,不能很好地根据船舶的偏向幅度、速度和惯性在恰当的时

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