收藏本站
《武汉理工大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

模糊自适应控制及其在船舶操纵中的应用

丁琳  
【摘要】: 自从1965年美国加利福尼亚大学的查德教授创建模糊理论以来,模糊 控制得以广泛发展并在现实中得以应用。其原因在于模糊逻辑本身是一种 基于语言规则与模糊推理的高级控制策略,它是智能控制的一个重要分支。 目前,模糊控制朝着自适应、自学习方向发展,使得模糊控制参数或规则 在控制过程中自动地调整、修改和完善,从而使系统的控制性能不断改善, 达到最佳的控制效果。 船舶运动呈非线性,操作机构有明显的死区、继电等非线性;船舶运 动动态特性又与航行工况密切相关,受风、浪、流等各种干扰,所以船舶 操纵是极其复杂的运动。自动舵是船舶系统中的关键设备。常规PID舵是 第一代自动舵,其算法简单、参数物理意义明显、运行可靠,但精度和适 应性较差;随后出现的自适应舵在提高操纵控制精度,减少能耗方面得到 了一定提高,但物理实现成本高,参数调整难度大,控制效果难以保证。 本文首先阐述了几种模糊自适应控制方案,分别利用船舶操纵的线性 和非线性模型,建立了自适应模糊控制的操舵系统。采用模型参考模糊自 适应控制和自学习控制两种方案,对船舶操舵系统进行了仿真。利用 MATLAB提供的Simulink动态仿真环境,模糊逻辑工具箱及S-函数,将模 型参考模糊自适应控制运用于船舶操舵系统,观察航向及舵角输出曲线, 然后考虑风、浪及其它随机干扰,分析系统的抗干扰性。仿真结果表明了 模型参考模糊自适应控制的有效性。另外,考虑到近些年提出的一种源于 机器人重复控制的自学习机理,本文尝试将这一自学习机理运用于船舶的 操舵系统。在C++builder5.0集成开发环境中编写自学习模糊控制软件,仿 真结果表明了这一自学习算法的正确性。最后,本文尝试在单片机上实现 船舶操舵系统的模糊控制。采用MCS-196汇编语言,利用清华同方公司的 TSC-51/196单片机实验开发系统实现模糊控制的功能。 本论文以国家自然科学基金项目“船舶碰撞与避碰的运动机理及计算 机智能模拟系统研究”和“基于高速船轻型结构流体冲击响应、控制与实 验方法研究”为依托,将模糊自适应控制应用于船舶的航向控制,这些研 究将对我国船舶自动化水平的提高具有较大现实意义。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP29

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 徐江陵;基于遗传算法的自适应模糊控制在工程船控制方面的研究[D];武汉理工大学;2006年
2 于瑛;应用于变风量(VAV)空调系统的模糊自适应控制研究[D];西安建筑科技大学;2006年
3 贾媛;基于模糊自适应控制的电动机软起动器的研究[D];西安建筑科技大学;2007年
4 王丽;智能控制在铺排船自动作业监控系统中的研究与应用[D];武汉理工大学;2008年
5 徐健平;船舶自适应舵的一种算法研究[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 马壮,万德钧,黄林;基于遗传算法的操舵仪控制参数在线优化[J];船舶工程;1999年01期
2 丁淑华,杜佳璐,郭晨,徐昆,周英玉;一种模糊控制器的鲁棒自整定算法[J];大连海事大学学报;2000年02期
3 程启明,万德钧;船舶操纵的控制技术发展综述[J];东南大学学报;1999年01期
4 胡致强,李向东;一类多重时滞非线性系统无模型学习自适应控制[J];哈尔滨工业大学学报;2001年02期
5 刘革辉,单杰峰,郑楚光;Matlab软件中的Fuzzy Logic工具箱在模糊控制系统仿真中的应用[J];计算机仿真;2000年05期
6 李英姿,林耀海;基于单片机实现的智能控制倒立摆[J];计算机应用研究;2000年08期
7 程启明,刘其明,王志宏,孙干超;船舶自动舵控制技术发展研究[J];计算机自动测量与控制;2000年06期
8 刘治,王耀南;一种高阶模糊CMAC自适应控制及其应用[J];自动化学报;2001年02期
9 范醒哲,张乃尧;输出隶属函数不均匀分布时典型模糊控制器的结构分析[J];清华大学学报(自然科学版);2001年07期
10 刘立祥,谢剑英,张敬辕;一种新的模糊控制器设计方法[J];上海交通大学学报;2001年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程蓓;采用O_2和CO信号控制燃烧的方案[J];安徽电力职工大学学报;2003年01期
2 韩学民;;基于MATLAB的Buck/Boost直流变换器仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
3 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
4 孙楷淇;;基于MATLAB的TCR-TSC型无功补偿装置(SVC)仿真研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
5 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
6 陈跃东,郎朗;用FUZZY-PID控制器实现控制参数的自整定[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
7 高洪,吕新生;一种反馈式组合机构的运动分析及其仿真[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
8 周力;王冠凌;;城市路口多相位智能交通信号控制[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年04期
9 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
10 郭清华;;蔬菜大棚智能温度控制系统应用研究[J];安徽农业科学;2008年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张军;贾瑞清;;基于DDE的Matlab与VB接口编程技术及其工程应用[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 孙楷淇;;基于MATLAB的TCR-TSC型无功补偿装置(SVC)仿真研究[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
3 刘杰;何云峰;史自强;赵文君;;基于模糊自整定PID参数的冷库温湿度控制[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
4 王雷;朱熀秋;陈艳;;二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 翁小雄;翦俊;;短时交通流频谱分析与预测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 杨文豪;张丽丽;戴文战;;模糊PID控制器的参数自整定方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 ;The Adaptive Control for a Class of Nonlinear Systems Based on Dynamic Approximate any Higher-order Full Parameter Model Nonlinearization[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 胡致强;边雪芬;孙小君;张爽;刘思明;;基于动态任意高阶Volterra模型逼近的非线性系统自适应控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
9 黄凯;吴汉松;陈少昌;;基于Runge-Kutta法的连续变结构系统计算机仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003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 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
3 吴定会;风能转换系统的分析、控制与优化方法研究[D];江南大学;2010年
4 关丽荣;基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
5 卜旭辉;数据驱动无模型自适应控制与学习控制的鲁棒性问题研究[D];北京交通大学;2011年
6 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年
7 高鹏;港口物流网络系统的建模及作业优化研究[D];大连理工大学;2011年
8 夏文俊;面向概念设计的定性建模技术研究[D];华中科技大学;2011年
9 王云峰;硫化镍矿选矿过程模型及优化策略研究[D];兰州理工大学;2010年
10 胡琼;深海采矿扬矿管道系统力学行为模拟试验系统研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
3 田恩国;基于EKF无速度传感器矢量控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
4 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
5 尹霞;汽车动态称重数据预处理及模糊补偿算法设计[D];郑州大学;2009年
6 赵俊波;取料系统起动特性及速度稳定性的理论分析和试验研究[D];郑州大学;2010年
7 明五一;液力变矩变速器自动换档控制技术研究[D];郑州大学;2010年
8 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
9 陈猛;基于DSP和模糊PID的稳定平台的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 左翼虎,段少林;智能式软启动器的应用研究[J];安装;2004年05期
2 杨志龙;系统辨识理论与BP算法数学原理[J];兵工自动化;1998年04期
3 付世晓,范菊,陈徐均,崔维成;考虑浮体弹性变形的锚泊系统分析方法[J];船舶力学;2004年02期
4 陈渝光,李山,廖仕利;基于遗传算法的发动机模糊控制研究与应用[J];车用发动机;2004年06期
5 孙晓云,刘东辉,盛剑霓;模糊算法在异步机固态节能启动器中的应用[J];电工电能新技术;1999年03期
6 王奇博;软启动器控制中出现的故障分析[J];电力安全技术;2005年04期
7 程启明,万德钧;船舶操纵的控制技术发展综述[J];东南大学学报;1999年01期
8 邱晨旭,王殊,杨宗凯;Lonworks控制网络技术及其应用[J];电脑与信息技术;1999年02期
9 李秀改,候媛彬;基于神经网络BP算法的模糊自适应控制器的研究与实现[J];电气传动自动化;2000年04期
10 延汇文,邱阿瑞,王同勋;基于Intel196的感应电动机软起动器[J];电子技术应用;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王军;基于LonWorks技术的变风量空调多变量解耦控制的研究[D];西安建筑科技大学;2003年
2 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑为民;船舶操舵系统的最优控制[D];大连海事大学;2000年
2 都延丽;智能控制在一类过程控制系统中的应用研究[D];西安理工大学;2003年
3 方咸云;基于遗传算法的智能自适应控制系统研究[D];华侨大学;2003年
4 徐操;基于现场总线的铺排船PLC控制系统的研究和开发[D];武汉理工大学;2004年
5 王晓薇;基于GA的交通信号自适应模糊控制研究及仿真软件开发[D];浙江大学;2004年
6 宫涛;变风量空调系统中最小总送风量控制的研究[D];西安建筑科技大学;2004年
7 董玲娇;基于遗传算法的智能控制器设计方法研究[D];郑州大学;2004年
8 张媛;遗传算法优化模糊控制器的工程船舶控制方法的研究[D];武汉理工大学;2005年
9 秦杰;模式识别自适应控制器(PRAC)应用研究[D];西安建筑科技大学;2005年
10 胡江强;基于遗传优化的船舶航向混合智能控制[D];大连海事大学;2003年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 蒋政宏;自适应模糊PID调节在炉顶压力控制系统的应用[D];南华大学;2011年
2 李林鸿;交流异步电动机模糊自适应软起动控制的研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
3 贾媛;基于模糊自适应控制的电动机软起动器的研究[D];西安建筑科技大学;2007年
4 蔡丙龙;模糊控制技术在洁净空调控制系统中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2007年
5 李传东;BA-Ⅱ型实验室中央空调系统的建模与控制[D];西安建筑科技大学;2007年
6 王丽;智能控制在铺排船自动作业监控系统中的研究与应用[D];武汉理工大学;2008年
7 毛玉玲;基于自适应神经模糊推理的我国能源消费影响因素分析[D];华北电力大学(北京);2010年
8 赵旭伟;基于嵌入式的楼宇空调控制器的研究[D];湖北工业大学;2010年
9 逯倩倩;变风量空调系统末端装置的控制与仿真研究[D];青岛理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张飞舟,陈伟基,沈程智;拟人智能控制三级倒立摆机理的研究[J];北京航空航天大学学报;1999年02期
2 程启明,万德钧;船舶操纵的控制技术发展综述[J];东南大学学报;1999年01期
3 刘向杰,周孝信;模糊控制在电厂锅炉控制中的应用现状及前景[J];电网技术;1998年11期
4 王卫涛,韩璞,刘长良,周黎辉;模糊控制计算机辅助分析系统[J];华北电力大学学报;1997年04期
5 曾珂,张乃尧,徐文立;采用伪梯形隶属函数的一类模糊控制器的结构分析[J];中国科学E辑:技术科学;2000年04期
6 张飞舟,沈程智,范跃祖;拟人智能控制三级倒立摆[J];计算机工程与应用;2000年02期
7 秦滨,韩志刚;MIMO非线性系统的直接自适应控制[J];控制理论与应用;1997年01期
8 侯忠生,黄文虎;一类离散时间非线性系统不依赖受控系统数学模型的学习自适应控制(英)[J];控制理论与应用;1998年06期
9 陈建勤,吕剑虹,陈来九;利用关系矩阵分析模糊控制系统的稳定性[J];控制理论与应用;1995年05期
10 恽为民,席裕庚;遗传算法的运行机理分析[J];控制理论与应用;1996年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张峰;廖国华;;模糊自适应控制在加矾系统中的应用[J];工业控制计算机;2008年04期
2 李智华;刘振;吕振彬;;有源电力滤波器直流侧电压的模糊自适应控制[J];电源技术;2010年06期
3 冯小军,任永忠;提高数控铣削效率的实时负载反馈智能控制系统[J];机电产品开发与创新;2004年05期
4 吴学娟;郎朗;;模糊自适应控制在变频恒压供水系统中的应用[J];工业控制计算机;2010年11期
5 王有德;基于观测器非线性不确定系统的自适应模糊控制[J];辽宁工学院学报(自然科学版);2001年06期
6 秦俭;;一类混沌系统的模糊自适应控制[J];科技信息;2009年15期
7 佟绍成,周军;非线性模糊间接和直接自适应控制器的设计和稳定性分析[J];控制与决策;2000年03期
8 刘毅;魏立新;李静;陈增伟;;一类非线性系统的模糊自适应鲁棒控制研究[J];燕山大学学报;2007年05期
9 彭秀艳;宫彬;;球杆系统的控制方法研究[J];应用科技;2009年12期
10 王雷;一类多变量非线性系统的自适应模糊控制[J];辽宁工学院学报(自然科学版);2001年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡学金;;浅窄河段船舶操纵与避碰[A];桥区船舶航行安全与管理论文集(1)[C];2010年
2 梁叶根;;顺流航行及掉头靠泊更安全——广州港船舶安全引航的点滴体会[A];2010船舶航泊实践研究论文集[C];2010年
3 史国友;贾传荧;夏国忠;;船舶操纵数学模型数据库及操纵性能测试[A];2001航海技术现状与发展趋势论文集[C];2001年
4 刘玉福;迟安训;古文贤;;浅谈引航员在船舶操纵中的“感觉”[A];中国航海学会1999年度学术交流会优秀论文集[C];1999年
5 刘仁鹏;;30万吨级VLOC渤海水域航行体会及注意事项[A];2010船舶航泊实践研究论文集[C];2010年
6 张鹏;洪碧光;高孝日;;拖轮在不同工况下协助船舶操纵的仿真研究[A];1995-2009航海技术论文选集(第1集)[C];2010年
7 林维棋;;预见性在船舶操纵中的重要地位[A];船舶大风浪中操纵(下册)[C];2006年
8 李冬荔;杨亮;聂武;;操纵运动船舶的水动力计算研究[A];中国造船工程学会2009年优秀学术论文集[C];2010年
9 黄荔飞;刘必胜;;福州港罗源湾港区超大型船舶操纵研究[A];2009年苏浙闽沪航海学术研讨论文集[C];2009年
10 唐冲;王骁;肖冰;余力;;定量计算“安全航速”的数模设计[A];海洋船舶避碰论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 方仕钦吴桐;内河船员实操考试不用上船了[N];中国水运报;2008年
2 朱平;船舶操纵轴连连断裂原因查明[N];中国交通报;2001年
3 驻沪记者 赵虎;DNV开发出冰载荷监测系统[N];中国水运报;2009年
4 特约记者 郑红;内河首套船舶操纵模拟系统启用[N];中国船舶报;2007年
5 记者 甘丰录;全视景操纵模拟器落户集美大学[N];中国船舶报;2007年
6 本报驻张家港首席记者 王乐飞 本报通讯员 邱德春;一年“虎口”救命725条[N];苏州日报;2011年
7 柳国钧 记者 潘浔;我市发挥科技人才作用[N];九江日报;2006年
8 李名毅 桂雪琴;“世纪辉煌”号辉煌出航[N];中国船舶报;2006年
9 朱勇;中国航海学会征集学术年会论文[N];中国水运报;2008年
10 钟锃锴;“威望”离我们有多远[N];中国交通报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邱磊;船舶操纵相关粘性流及水动力计算[D];武汉理工大学;2003年
2 梁晓蓓;一类组合养老保险模式及其风险管理控制[D];东华大学;2005年
3 张冬妍;木材干燥神经网络建模与智能控制研究[D];东北林业大学;2005年
4 方炜;空天飞行器再入飞行的模糊自适应预测控制[D];南京航空航天大学;2008年
5 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
6 陈志旺;直接广义预测控制算法研究[D];燕山大学;2007年
7 杨俊华;无刷双馈风力发电系统及其控制研究[D];华南理工大学;2006年
8 朱伟;基于MR阻尼器及并联机构的多维减振系统半主动控制研究[D];江苏大学;2007年
9 吴学礼;两类非线性过程的智能控制方法及其应用研究[D];华中科技大学;2005年
10 纪祥春;基于图像数据融合的管线跟踪ROV导航控制研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁琳;模糊自适应控制及其在船舶操纵中的应用[D];武汉理工大学;2002年
2 胡姗姗;模糊自适应控制方法的研究[D];东北大学;2009年
3 姚喆;模糊自适应控制在压注机电液控制系统切换中应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 林姗;船舶操纵运动仿真平台开发及应用[D];重庆交通大学;2011年
5 孔祥军;船舶操纵运动模拟和智能技术的应用研究[D];武汉理工大学;2004年
6 孙畅;船舶操纵系统建模与仿真[D];武汉理工大学;2003年
7 姚源;多机电力系统模糊自适应控制[D];燕山大学;2010年
8 Ely Ould Mohamed(艾力);努瓦克肖特港拖船协助船舶操纵技术[D];大连海事大学;2011年
9 孙玉山;水下机器人模糊自适应控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 肖兵;一列非线性模型的LS估计及非线性度量[D];湖南大学;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026