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《大连海事大学》 2005年
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基于ANFIS的船舶拖缆机控制系统的研究

杨文菊  
【摘要】:本文研究采用自适应神经模糊控制器对船舶拖缆机进行控制的方法。论文对 自适应神经-模糊推理系统(ANFIS)(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems) 的原理和及其控制器的实现做了较深入的分析和仿真研究,并对在拖缆机控制系 统中的实现进行了探讨。 本文分析了船舶拖缆机的工作原理,并经过简化,建立了拖缆机工作的数学 模型。然后深入研究了自适应神经模糊系统,在这一部分中,首先简要介绍了模 糊控制的原理:然后引入了自适应神经-模糊推理系统(ANFIS),讨论了ANFIS 的算法和原理;最后讨论了ANFIS控制器的具体实现过程,包括程序的实现和通 过MATLAB工具箱的仿真实现。 在建立了模型和控制器的基础上,本文设计了船舶拖缆机的自动控制系统, 并对控制系统进行了仿真。通过将ANFIS控制系统的仿真结果与PID控制系统的 仿真结果相比较,可以看到,采用ANFIS控制器输出要比先前的PID控制器输出 的幅度小,变化趋势也相对比较平缓,而且,由PID控制器组成的控制系统会在 经过一段时间后出现不稳定的情况,而由ANFIS控制器组成的控制系统可以一直 保持稳定状态:此外,当航向控制出现不稳定时,ANIFS控制系统对于这种突发情 况的应变能力也要比PID控制系统强。这些都说明了ANFIS控制系统具有较强的 鲁榜性和自适应性。 经过本文的分析和仿真研究,可以看出对于在复杂工况下工作的拖缆机来说, 采用ANFIS控制器无疑是一个很好的选择,可以满足实际控制系统的需要。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U653.91

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