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《哈尔滨工程大学》 2001年
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水面舰船动力定位系统智能控制技术研究

夏国清  
【摘要】: 随着人们对海洋的开发向深海进军,对船舶动力定位系统的需求越来越大,要求也越来越高,这就促使科技工作者进行新的技术研究和开发,以满足在民用领域和军事领域的需求。本文是针对实际工程项目提出的需求进行的研究,属该领域前沿研究方向之一,具体是针对852潜器工作母船的动力定位系统进行神经网络建模、滤波及用遗传算法进行优化的模糊神经网络自适应控制器的研究。目前神经网络在船舶操纵性能的研究中已有一些报道,在船舶动力定位系统中应用的研究还很少,与本文相近或相似的研究内容目前在国内外还未见报道。本文主要进行了以下几个方面的研究工作: 1.利用模块化思想研究了船舶动力定位系统的数学模型、并且建立了仿真程序,包括船舶低频运动模型、高频运动模型、推力器模型和环境(风、海浪和海流)数学模型,通过仿真实验验证了模型的正确性。 2.首先研究了前馈神经网络,提出了基于鲁棒误差函数的BP神经网络的算法,并且验证了其对非线性系统逼近的有效性。然后研究了模糊神经网络的构成,并且证明了基于高斯基的模糊神经网络是一万能逼近器。 3.研究了遗传算法对鲁棒BP神经网络的优化方法,得到一个结构和参数都是优化了的鲁棒BP神经网络,用于对船舶运动系统的建模。将自组织竞争神经网络用于模糊神经网络规则的优化,得到在规则上优化了的模糊神经网络。 4.研究了神经网络的滤波方法,使用神经网络滤波器对船舶高频运动进行滤波处理。 5.研究了神经网络的辨识方法,对船舶低频运动和高频运动进行建模, 一 哈尔滨工程大学博士学位论文 建立了基于遗传算法的模糊神经网络自适应控制器,仿真结果表明 所提出的控制器鲁棒性强,对环境变化的适应能力强,降低了能耗, 提高了船舶动力定位系统的总体性能。 本文对智能控制中的三个主要方法神经网络、模糊逻辑和遗传算法在船 舶动力定位系统中的应用进行了全面的分析和研究,并通过仿真实验验证了 所研究技术的合理性和实用性。本文的研究成果和结论对于我国新一代水面 舰船动力定位系统的研制具有十分重要的理论意义和实用价值。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TP29

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 谷丽丽;邓志良;;船舶动力定位中的模糊控制器优化技术[J];舰船电子工程;2006年03期
2 李文华;宋健;杜佳璐;陈海泉;;船舶动力定位海洋环境风力扰动仿真[J];计算机仿真;2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁瑞琴;嵌入式动力定位控制器的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 谢洪艳;基于ADRC的水面船舶动力定位控制技术及仿真研究[D];中国海洋大学;2010年
3 闫欢欢;船舶动力定位系统推力分配优化算法研究[D];大连海事大学;2011年
4 雷正玲;救助船动力定位智能控制及仿真的研究[D];大连海事大学;2011年
5 赵铁军;深海石油平台支援船(OSV)动力定位控制方法研究[D];江苏科技大学;2011年
6 史小犇;基于VxWorks的嵌入式动力定位控制器的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 李源;补给船船位广义预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 张爱华;铺缆船作业过程中的循迹控制方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 李立国;基于SQP算法的动力定位推力分配的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 彭建;救助船舶动力定位控制系统及其仿真的研究[D];大连海事大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈祥光,黄聪明;改进 BP 反传算法在智能控制系统中的应用[J];北京理工大学学报;1997年04期
2 王丽娟,李英辉,赵希人;模糊控制技术在船舶动力定位中的应用研究[J];船舶工程;1999年03期
3 王耀南,童调生;神经网络智能PID参数最优控制及应用[J];湖南大学学报(自然科学版);1994年02期
4 葛红,毛宗源;变结构神经网络模糊控制器的研究[J];控制理论与应用;1999年02期
5 王笑颜,符雪桐;一种自学习模糊神经网络多变量自适应控制器[J];控制理论与应用;1999年02期
6 张其光,王执铨;基于遗传算法的模糊神经网络控制器设计及其稳定性分析[J];控制理论与应用;1999年05期
7 张晓缋,戴冠中,徐乃平;一种新的优化搜索算法──遗传算法[J];控制理论与应用;1995年03期
8 孙增圻,张再兴;智能控制的理论与技术[J];控制与决策;1996年01期
9 赵明洁,诸静;一类模糊神经网络的函数逼近能力[J];自动化学报;2000年02期
10 孙树栋,林茂;基于遗传算法的多移动机器人协调路径规划[J];自动化学报;2000年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏业启,于中;酚醛树脂生产的微机自动控制系统[J];工程塑料应用;2000年05期
2 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
3 郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮;无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探[J];四川建筑科学研究;2004年01期
4 刘兴远,郭伟,林文修,杜文龙,易珂;重庆地区混凝土构件碳化规律的神经网络描述[J];四川建筑科学研究;2004年04期
5 汪东军,汪夏燕;神经元网络在精馏塔控制中的应用[J];安徽化工;2000年04期
6 钟洁,于盛林;基于人工神经网络识别DC/DC变换器混沌行为的研究[J];安徽机电学院学报;2002年04期
7 丁晓贵;神经网络在非线性系统参数辨识中应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
8 路子贇;一种CMAC神经网络的直接地址映射[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
9 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
10 尹辉娟;史智兴;;模糊控制技术在节水灌溉中的应用[J];安徽农业科学;2009年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 戎袁杰;汤洪海;郑雪生;王荣蓉;李春文;;单相并联有源滤波器的神经网络控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孟庆金;权悦;景绍洪;;热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 杜佳璐;张显库;汪思源;姜峰;;船舶动力定位系统的自适应非线性控制器设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 孟凡华;吴学礼;杜太行;;一种新型联想记忆神经网络在非线性系统辨识中的研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 闫艳霞;李宏武;刘杰伟;冯伟;;颗粒镁喷吹氮气流量控制中BP神经网络整定PID控制器的研究[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
7 邵珂;吴志刚;杨超;;基于神经模糊理论的阵风响应减缓控制律研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
8 郭成安;李建华;李明伟;;从观测数据学习后验概率函数:一种最佳神经网络模型的设计与分析[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
9 侯广松;刘伟生;;适用于地区电网的短期负荷预测方法的研究[A];2005中国电机工程学会电力系统自动化专委会全国供用电管理自动化学术交流暨供用电管理自动化学科组第二届年会论文集[C];2005年
10 叶萍;韩如成;;直接转矩控制系统智能开关状态选择器的应用与发展[A];2005中国电机工程学会电力系统自动化专委会全国供用电管理自动化学术交流暨供用电管理自动化学科组第二届年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 戚增坤;突变控制机制及其在船舶非线性横摇运动中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李高云;大型船舶航向/航迹智能容错控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 邵宗凯;无刷双馈电机建模及智能控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
7 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年
8 汤亮;基于综合效益评价的陶瓷产品全生命周期理论研究及应用[D];武汉理工大学;2010年
9 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
10 刘美玲;融合多元环境因子的水稻重金属污染水平遥感评估模型[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
2 郑灿东;输电线路除冰机器人控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
3 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
4 范不井;某地区电网短期负荷预测研究[D];郑州大学;2010年
5 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
6 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 张书宁;新一代深潜救生艇动力定位系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 乔晓国;深水浮式结构动力定位能力动态分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 白明;船舶管系路径优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧阳华;一类不确定非线性系统鲁棒控制的LMI方法[J];北京大学学报(自然科学版);2004年05期
2 王艳东,范跃祖;H_∞滤波在惯导系统地面快速对准中的应用[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
3 周昭明;盛子寅;冯悟时;;多用途货船的操纵性预报计算[J];船舶工程;1983年06期
4 李家炜,庞永杰,徐玉如,肖坤;用模糊逻辑实现动力定位船舶的艏向寻优[J];船舶工程;1998年02期
5 王丽娟,李英辉,赵希人;模糊控制技术在船舶动力定位中的应用研究[J];船舶工程;1999年03期
6 王宏健,施小成,丁福光,边信黔;基于多处理机的船舶动力定位控制系统[J];船舶工程;2001年02期
7 丁福光,王宏健,施小成,边信黔;潜器母船动力定位自动控制系统[J];船舶工程;2001年03期
8 童进军,何黎明,田作华;船舶动力定位系统的数学模型[J];船舶工程;2002年05期
9 童进军,何黎明,田作华;船舶动力定位系统控制器的设计[J];船舶工程;2002年06期
10 何崇德;“大洋一号”科学考察船动力定位系统的设计[J];船舶工程;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 杜佳璐;张显库;汪思源;姜峰;;船舶动力定位系统的自适应非线性控制器设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 赵玉生;郭胜利;董秀春;;浅谈海底光缆敷设技术及专用施工设备[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
3 徐勇;钟秋海;;非线性跟踪-微分器的工程应用[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
2 陈页开;挡土墙上土压力的试验研究与数值分析[D];浙江大学;2001年
3 杨盐生;不确定系统的鲁棒控制及其在船舶运动控制中的应用[D];大连海事大学;2000年
4 苏三买;遗传算法及其在航空发动机非线性数学模型中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
5 施小成;ROV工作母船动力定位控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
6 臧传德;船舶航行的智能预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
7 刘清;船舶操纵运动模糊神经网络控制系统研究[D];武汉理工大学;2002年
8 李广强;布局方案设计的若干理论、方法及其应用[D];大连理工大学;2003年
9 孟浩;船舶航行的智能自适应控制研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
10 王永富;非线性系统的模糊建模与自适应控制及其应用[D];东北大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李建民;AUV水下回收预测与协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王丹丹;救助船相对受援船动力定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谢洪艳;基于ADRC的水面船舶动力定位控制技术及仿真研究[D];中国海洋大学;2010年
4 马作师;动力定位船舶控制系统设计与研究[D];武汉理工大学;2011年
5 闫欢欢;船舶动力定位系统推力分配优化算法研究[D];大连海事大学;2011年
6 雷正玲;救助船动力定位智能控制及仿真的研究[D];大连海事大学;2011年
7 陈江;AUV垂直面运动控制过程中自抗扰方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 李志旭;铺管起重船动力定位推进器配置研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 何俊杰;船舶航向智能模糊控制系统及其仿真[D];大连理工大学;2000年
10 刘天键;自适应模糊单神经元非模型控制系统的研究[D];福州大学;2001年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 杜佳璐;汪思源;张显库;李广强;;船舶动力定位系统非线性观测器设计[J];船舶工程;2012年03期
2 邱路;肖健梅;王锡淮;;基于Terminal的船舶动力定位系统控制器设计[J];仪器仪表用户;2010年05期
3 熊建斌;王钦若;徐维超;叶宝玉;张景鸿;李振坤;;基于OPC技术的DPS多传感器在线实时数据的采集与滤波[J];计算机工程与科学;2012年11期
4 袁立群;;基于小波变换的弹靶遭遇时刻检测方法[J];无线电工程;2014年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
2 刘洋;船舶动力定位的智能控制及推力分配研究[D];大连海事大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王冬东;浮体艏向调整系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 姜锋;船舶动力定位系统非线性观测器设计[D];大连海事大学;2011年
3 尹志华;大型耙吸挖泥船动力定位控制算法研究[D];江苏科技大学;2011年
4 赵铁军;深海石油平台支援船(OSV)动力定位控制方法研究[D];江苏科技大学;2011年
5 李源;补给船船位广义预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 张苗爽;起重船模型预测动力定位控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 谭劲锋;非线性滤波器在某船动力定位中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 彭建;救助船舶动力定位控制系统及其仿真的研究[D];大连海事大学;2012年
9 梁敬娟;二维海浪模型的建立与半实物仿真[D];大连海事大学;2012年
10 周新亮;大型集装箱船舶航向智能控制器及仿真的研究[D];大连海事大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程启明,黄林;船舶操纵的自整定PID参数模糊控制器研究[J];船舶工程;1997年04期
2 刘延年,冯纯伯;神经网络在控制领域中的应用[J];东南大学学报;1994年01期
3 程启明,万德钧,黄林;船舶自动舵的单神经元自适应 PID/PSD 控制[J];东南大学学报;1997年06期
4 程启明,万德钧,黄林;基于神经网络自适应PID控制的船舶操纵研究[J];电子测量与仪器学报;1998年02期
5 宋宏远,杨煜虎,杨天怡;井式真空渗碳炉微电脑控制系统[J];重庆大学学报(自然科学版);1985年01期
6 李南,周其鉴;智能调节器参数在线仿人自整定[J];重庆大学学报(自然科学版);1985年01期
7 厉隽怿,许晓鸣,杨煜普;基于神经网络的智能控制[J];化工自动化及仪表;1995年03期
8 R.M.Tong ,苟棱;模糊控制系统的展望[J];国外自动化;1986年05期
9 范晓英,陆培新,陈文楷;一个新型的模糊控制器[J];控制理论与应用;1995年05期
10 姚尹武,熊金涛,毛宗源;一种神经网络自组织模糊控制[J];控制理论与应用;1996年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李天牧,李学群;基于神经网络的自动特征抽取[J];云南大学学报(自然科学版);1991年03期
2 kelly MF;邰常峰;;神经网络在肌电信号分析中的应用[J];国际生物医学工程杂志;1991年06期
3 汤新梁;;自由手写体数字识别的神经网方法[J];东南大学学报(自然科学版);1991年03期
4 曾黄麟;;一类新的模式识别联想神经网络[J];电讯技术;1992年01期
5 ;简讯[J];西安电子科技大学学报;1992年01期
6 卢科学;郭美义;;平移不变模式变换与神经网络[J];西安电子科技大学学报;1992年03期
7 吴新余;;简析Lyapunov函数40例[J];南京邮电大学学报(自然科学版);1992年04期
8 王继成,吕维雪;基于神经网络的逻辑计算[J];计算机工程与设计;1993年02期
9 高丽娜;邱关源;;神经网络高精度权值的模拟电路实现[J];电子与信息学报;1993年05期
10 陈在;;神经网络:一种全新的多媒体技术[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);1993年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯艳芳;冯红梅;;基于神经网络的调制识别算法的研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
2 沈建荣;杨林泉;陈琳;;神经网络的稳定性判据与区域经济结构调整[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年
3 石山铭;李富兰;丁俊丽;;神经网络的知识获取[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第1卷)[C];1991年
4 吴清烈;徐南荣;;基于神经网络的一种多目标决策方法[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
5 李晓钟;汪培庄;罗承忠;;神经网络与模糊逻辑[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第五届年会论文选集[C];1990年
6 房育栋;余英林;;高阶自组织映射及其学习算法[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
7 王晓晔;杜朝辉;吕德忠;刘建峰;;神经网络模糊控制在温度控制系统中的应用[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
8 金龙;吴建生;;基于遗传算法的神经网络短期气候预测模型(摘要)[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
9 申伟;张元培;;基于MATLAB的自适应神经网络模糊系统(ANFIS)的应用[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
10 田艳兵;;BP算法和PSO算法在神经网络中的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 于翔;数字神经网络中的协同应用[N];网络世界;2009年
2 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
3 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
4 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
5 本报首席记者 任荃 实习生 史博臻;轨交“神经网络”触动创新神经[N];文汇报;2011年
6 计算机世界实验室 韩勖;当布线系统遭遇神经网络[N];计算机世界;2009年
7 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005年
8 谭薇;“潮湿计算机”:拥有人类智慧的超级大脑[N];第一财经日报;2010年
9 韩婷婷;ICT强壮奥运“神经网络”[N];通信产业报;2007年
10 ;人老了,大脑仍能形成新的神经网络[N];新华每日电讯;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
2 戴雪龙;PET探测器神经网络定位方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 马戎;智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
4 马永涛;通信信道建模的神经网络优化技术研究[D];天津大学;2009年
5 周伟;关于多稳定回复式神经网络中的一些问题[D];电子科技大学;2010年
6 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
7 徐芳;多稳定神经网络的动力学分析[D];电子科技大学;2011年
8 杨文宇;利用状态函数导数的脉冲神经网络新算法[D];大连理工大学;2013年
9 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
10 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立儒;基于神经网络的电路故障诊断的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
2 刘兰兰;基于神经网络和遗传算法的H型钢粗轧工艺参数优化研究[D];山东大学;2011年
3 田鹏明;基于神经网络的振动主动控制研究[D];太原理工大学;2012年
4 姜宇;发动机裂解设备故障诊断技术的研究[D];吉林大学;2012年
5 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
6 高宝建;基于神经网络的月降水预报模型在洪泽湖的应用研究[D];南京信息工程大学;2012年
7 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
8 来建波;基于神经网络的路段行程时间预测研究[D];云南大学;2011年
9 闫超;基于BP神经网络的煤矿深埋硐室软岩流变参数反演分析[D];安徽理工大学;2011年
10 段成均;时滞神经网络稳定性分析[D];重庆交通大学;2011年
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