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《哈尔滨工程大学》 2002年
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船舶航行的智能预测控制研究

臧传德  
【摘要】: 船舶操纵自动舵一直是船舶运动控制的重要研究课题之一,它与航行安全、能源节约及操作省力密切相关,从事这一领域研究的专家、学者在一直不懈努力的进行研究。在20世纪20年代人们开始了对船舶航行控制的研究,即船舶自动舵的研究,出现了较早的第一代自动舵,即机械式自动舵,随着控制理论与控制技术、电子学等理论的发展与应用,出现了第二代自动舵和第三代自动舵,即PID自动舵和自适应自动舵。随着神经网络、模糊系统等智能技术的发展与应用,对第四代自动舵即智能化自动舵的研究成为必然。 模型是研究船舶操纵运动的基础,因此,讨论了船舶航行的数学模型、模糊模型、神经网络模型。风、流、海浪对船舶航行会产生直接影响,因此对风、流、海浪的干扰进行了建模。 讨论了常规广义预测控制算法,并将其应用于船舶航行控制中,并进行了数字仿真。 提出了基于神经网络模糊模型的船舶航行广义预测控制,它除了具有常规广义预测控制性能外,还能适用于更广泛的船舶对象。 讨论了常规的船舶航行的神经网络预测控制。提出了基于神经网络多步预测输出的船舶航行神经网络预测控制。提出了基于模糊预测模型的船舶航行神经网络预测控制。它们不但具有常规预测控制的性能,而且具有更强的鲁棒性和适应非线性对象的能力。对隶属函数参数采用遗传算法寻优。 最后,提出了船舶航行模糊预测控制。 仿真结果表明,以上提出的控制方案比常规PID有更好的性能,比常规自适应控制方案有更强的鲁棒性;
【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】:2002
【分类号】:TP29

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 史恩秀;轮式移动机器人的运动控制及定位方法研究[D];西安理工大学;2006年
2 尹建川;径向基函数神经网络及其在船舶运动控制中的应用研究[D];大连海事大学;2007年
3 叶光;基于VV&A的船舶运动控制系统仿真的研究[D];大连海事大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高萍;基于神经网络的水下机器人广义预测控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 刘洁;李小昱;李培武;王为;张荣荣;张军;;数据处理方法在近红外光谱分析中的应用进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
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7 严方;莫耀赐;尹星光;严峰;;遗传算法在非线性电路中的应用[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
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9 戴绍利;刘杰;谭跃进;;遗传算法在多层装配的JIT生产调度中的应用[A];第七届计算机模拟与信息技术学术会议论文集[C];1999年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘慷;超临界二氧化碳二元体系临界性质的理论研究[D];北京化工大学;2002年
2 陈莉;KDD中的几个关键问题研究[D];西安电子科技大学;2003年
3 徐小增;基于参数辨识及补偿控制的异步电动机智能控制技术研究[D];华中科技大学;2005年
4 汤春球;内燃机车干阻负载试验系统设计及试验研究[D];武汉理工大学;2006年
5 朱宏辉;基于知识驱动的拟人智能控制系统若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2006年
6 刘洪;定性资料处理技术的应用研究[D];吉林大学;2005年
7 高齐圣;质量工程与控制的应用研究[D];东北大学;1999年
8 孙勇智;人工免疫系统模型、算法及其应用研究[D];浙江大学;2005年
9 曾玉金;高性能交流伺服系统及其复合控制策略研究[D];浙江大学;2005年
10 张涛;非线性系统控制策略的研究[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙海鹏;基于预测控制的口腔治疗仪控制系统设计[D];武汉科技大学;2005年
2 王杉;长江三角洲地域绿色住居评价体系软件设计[D];浙江大学;2006年
3 杨占玺;智能凸轮轴磨床控制软件编制和加工试验研究[D];北京机械工业学院;2005年
4 刘燕;基于DSP的水分测定电子天平研究[D];湖南大学;2006年
5 崔聚印;基于遗传优化神经网络算法的桥梁结构参数识别技术研究[D];郑州大学;2006年
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8 王建萍;RBF神经网络在平面桁架损伤检测中的应用研究[D];河北农业大学;2005年
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10 孟翔宇;AGV对移动目标跟踪控制器设计[D];吉林大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金鸿章;;长峰波随机海浪的实时仿真和频谱分析[J];船舶工程;1987年01期
2 董涛;王志新;;吊舱推进器研究开发与应用新进展[J];船舶工程;2007年01期
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4 高海波;高孝洪;陈辉;林治国;;吊舱式电力推进装置的发展及应用[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2006年01期
5 龙晓林,徐金方;基于优化BP神经网络的PID控制器研究[J];计算机测量与控制;2003年02期
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9 沈爱弟,黄学武,郑华耀,杨晓丽;半实物吊舱式电力推进仿真系统的设计[J];扬州大学学报(自然科学版);2005年01期
10 聂鹏瑜,张维竞,刘卓;吊舱式电力推进的现状及应用前景[J];造船技术;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 晁红敏;胡跃明;徐建闽;;基于滑模和后推法的自适应轨迹跟踪[A];第二十届中国控制会议论文集(上)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨旭华;神经网络及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2004年
2 王俊国;基于神经网络的建模方法与控制策略研究[D];华中科技大学;2004年
3 余世明;预测控制算法及其应用研究[D];浙江大学;2001年
4 张可;车辆导航系统关键技术研究[D];北京工业大学;2001年
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6 张智焕;复杂系统预测控制算法及其应用研究[D];浙江大学;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 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
9 孙峻;非线性模型预测控制理论及应用研究[D];西北工业大学;2002年
10 翁学义;非线性预测控制方法的研究[D];浙江大学;1998年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭红戈;基于神经网络的多变量非线性系统广义预测控制[D];太原理工大学;2005年
2 王义波;双吊舱船舶电力推进航向控制系统研究[D];大连海事大学;2006年
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5 肖仲明;风浪中船舶操纵运动建模与仿真[D];大连海事大学;2007年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张绍德;一种基于模糊辨识器的自适应交流伺服系统[J];电子科技大学学报;2000年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 印建平,高峰;基于最优控制的新型非线性预测仿真研究[J];现代制造工程;2004年01期
2 史恩秀,黄玉美,史文浩;轮式移动机器人轨迹跟踪的预测控制[J];机械科学与技术;2004年10期
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7 毛志忠;一种全局稳定的直接预测自适应控制器[J];信息与控制;1995年02期
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9 方斌,李仁,季幼章;关于预测控制的鲁棒性[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年02期
10 杨马英,王树青,王骥程;有约束过程的预测控制[J];浙江大学学报(工学版);1999年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 周明;周坚刚;余达太;;钢铁企业模型预测控制技术综述[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
6 陈云云;宁芳青;;锅炉蒸汽温度控制系统中广义预测控制的应用研究[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
7 陆冬娜;杨马英;;基于DCS系统的神经网络预测控制[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
8 薛云灿;胡树棠;;专家模型算法控制的进一步研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 特约记者  望作信 通讯员  王金华;三峡库区船舶航行无恙[N];中国水运报;2006年
2 记者 蒋鹏;水上搜救中心挂牌成立[N];桂林日报;2009年
3 王洪;三峡库区:船舶航行“凭感觉”[N];经理日报;2004年
4 记者  王寅娜;船舶航行受到影响[N];中国水运报;2006年
5 通讯员 方明 郭伟;长航油运八项举措打好“安全牌”[N];中国水运报;2009年
6 通讯员 农海慧;北部湾海域开展联合巡航[N];中国水运报;2009年
7 记者 杨麟 通讯员 王取发;万吨船可全年通达武汉[N];湖北日报;2008年
8 小雨;两部委下发紧急通知:加强水上交通安全管理[N];中华建筑报;2007年
9 记者 杨麟 通讯员 王取发 鄢向红;长江行船步入卫星导航时代[N];湖北日报;2009年
10 本报记者 刘洋 通讯员 朱盛 陈建枫;船在水中行 人在画中游[N];中国交通报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
3 安爱民;基于预测控制的先进过程控制技术研究[D];兰州理工大学;2010年
4 李姝;基于预测控制的汽油发动机怠速控制方法研究[D];吉林大学;2010年
5 张丹;三峡回水变动区船舶航行路径优化及三维环境仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
6 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 韩恺;化工过程中的若干预测控制算法与应用研究[D];浙江大学;2009年
8 刘岩;网络流量控制若干关键技术研究[D];复旦大学;2005年
9 罗秋滨;一类非线性系统预测控制中的建模问题[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 何召兰;几类切换系统的滑模控制[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李湘君;智能预测控制算法及其应用研究[D];南京工业大学;2004年
2 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
3 郄程飞;室内温控系统的预测控制研究[D];燕山大学;2011年
4 李晓燕;预测控制在非最小相位系统中的应用[D];华北电力大学(河北);2010年
5 贾晓波;线性时滞系统的预测控制[D];中国海洋大学;2003年
6 撒继铭;预测控制在工业窑炉温度控制中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
7 滕海涛;主动队列管理的优化与预测控制算法设计[D];大连理工大学;2005年
8 杨黎峰;基于神经网络预测控制的水源热泵控制系统研究[D];北方工业大学;2005年
9 郭旭;全方位移动机器人的运动预测控制[D];浙江大学;2006年
10 张金栋;非线性预测控制的鲁棒性研究[D];兰州理工大学;2003年
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