基于GA-FC的船舶减摇鳍控制仿真研究

根据船舶减摇鳍控制系统在不同海情下的期望减摇效果,设计了不同的性能指标,运用遗传算法离线优化设计模糊控制器,组建控制系统知识库.控制程序根据船舶实时的运行情况,调用系统知识库中相应的控制器,并在线修正GA-FC控制器的比例因子,进一步增强系统的自适应能力.仿真结果表明,基于遗传模糊算法的船舶减摇鳍在线控制系统,具有很好的减摇控制效果,并减缓了鳍角饱和概率和转鳍角速度,从而降低了鳍伺服系统的功耗.     

船舶航向自适应鲁棒PID自动舵设计

利用野本模型作为船舶航向控制系统的模型,在给出船舶航向自动舵传统ＰＩＤ型控制律设计方法的基础上,考虑到船舶航向控制系统模型中存在参数不确定性和外界干扰不确定性,建立含有不确定性项的船舶航向误差控制系统的状态方程,提出了船舶航向自适应鲁棒ＰＩＤ控制律算法,利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ理论证明了所提出算法的稳定性,并且Ｍａｔｌａｂ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ工具箱进行仿真研究。     

船舶航向非线性系统的模糊神经网络智能控制器设计

船舶航向控制系统具有典型的非线性和不确定性特性，并受自动舵执行能力的约束，这使得作为船舶智能化基础的航向控制极具挑战性。首先分析了船舶航向运动特性，给出带有舵约束的航向运动非线性数学模型；然后以模糊神经网络为控制器结构，在噪声加入和参考轨迹设置算法的支持下使用遗传算法对控制器参数进行自动搜索和优化，设计一种船舶航向智能控制器；最后对航向控制进行仿真。结果表明，所设计的航向智能控制器对船舶参数摄动和扰动具有良好的鲁棒性能。     

基于遗传优化径向基神经网络的船舶航向控制

设计了一种基于遗传算法优化径向基神经网络的船舶智能自动舵.针对船舶航向控制过程中的非线性和不确定性,将RBF网络直接逼近船舶模型内部不确定项和外界扰动,借助李雅普诺夫理论推演控制系统渐进稳定.利用遗传算法对径向基神经网络进行优化提高逼近性能.对比仿真结果显示,同等条件下,上述控制器较一般自适应控制和模糊PID控制系统稳定时间普遍快40%,平均超调量缩小100%,控制输入舵角进一步平滑稳定,且船舶航向对船舶内外部干扰不敏感.     

船舶航向自适应舵的一种设计方法

根据ＰＩＤ自动舵和自适应操舵仪的控制优点，提出了船舶航向自适应舵的一种设计方法。给出了系统的结构，自适应ＰＩＤ操舵律的算法及船舶航向控制、舵令与舵角的编制方法。     

船舶航向非线性系统的输出反馈鲁棒控制

考虑船舶航向控制系统模型中存在非线性，假设模型参数和外界干扰有界的情况下，首先利用Lyapunov稳定性模型，提出了一种状态反馈鲁棒控制新算法的自动舵设计，进而考虑到实际船舶上，在进行航向控制时，并不是所有船舶运动状态都是可测的，仅有航向是可测的，采用一种高增益状态观测器对状态进行重构，提出了输出反馈鲁棒控制自动舵设计，以大连海事大学远洋实习船“育龙轮”为例，进行了输出反馈鲁棒控制自动舵设计，并利用Matlab工具箱进行了仿真研究，结果证明该算法是十分有效的。     

基于模糊线性模型的舵减横摇广义预测控制

舵减摇技术是一项新的减摇技术,通常其控制器设计所用的舰船模型为通用线性模型,对实际上为非线性被控对象的控制性能要下降.文中依据非线性舰船模型,应用模糊神经网络简化出适应于舵减横摇控制器设计的模糊线性模型,并设计了广义预测控制器.在典型航行工况下进行系统仿真.仿真结果表明,针对模糊线性模型和通用线性模型,用同一种方法与参数设计的2个控制器,前者的减摇率可达到40.70%,要高于后者的25.38%.仿真证明了模糊线性模型的可用性.     

船舶航向非线性系统的动态面控制

针对船舶航向控制非线性系统模型中存在的不确定性和外界干扰的影响,采用动态面控制算法设计了一种航向控制器。由于在反步法设计过程中加入了一阶低通滤波器使得该方法无需对模型非线性多次微分,因而设计方法简单,所设计的控制器能够保证闭环系统的半全局渐近稳定,使得输出渐进跟踪期望轨迹。数字仿真结果表明,控制系统对给定航向的跟踪具有良好的动态特性,对系统的不确定性,具有较强的鲁棒性。     

强机动超空泡水下航行器空间运动控制面布局(英文)

针对超空泡航行器航向舵后置布局在强机动航行时舵效不足的问题,建立了一种全新的兼顾直航与机动运动的控制面布局模式,首次提出了非对称分布艏舵的超空泡航行器控制面总体方案,采用双自由度空化器作为控制面,水平偏转控制航向,上下偏转控制俯仰和深度,且在空化器下部复合抗横滚鳍片。针对某超空泡水下航行器进行了系统动态特性仿真分析,横滚剩余力矩约从0.1s衰减至0,极限横滚角小于0.1°。分析结果表明:以空化器作为艏部航行舵替代常规布局的尾部航向舵,可以显著提高舵效。     

船舶航向不对称信息理论与非线性逆推鲁棒控制算法

应用不对称信息理论和鲁棒控制算法简化非线性逆推算法,针对非线性船舶航向保持系统,设计了其Backstepping逆推控制器,由非线性函数项和常规线性控制器组成,将简化的Back-stepping法与闭环增益成形算法相结合,设计其非线性鲁棒控制器。通过非线性鲁棒控制器的控制能够使船舶无超调、无静差地跟踪设定航向,调节时间为600 s,符合船舶航行的实际情况,控制效果良好;当系统增加干扰后,系统的控制输出除了因干扰产生的抖动外,其跟踪性能仍然较好,航向输出无静差,说明控制器具有一定的鲁棒性;是否全部对消非线性项,对其控制效果相差不大,说明当模型发生参数摄动时,系统的控制性能仍能保证。     

新型智能控制系统研究

本文从实际应用的高度出发，基于传统控制方法和智能控制思想，提出了一种新型智能控制（ＩＣ）结构，并应用小增益定量为闭环自学习智能控制系统建立了稳定性分析，给出了ｌ＾∞稳定性结果。该控制器已成功地应用于一温湿度自动控制系统，效果良好。     

强制稳定模糊控制系统设计方法

基于在线辩识被控对象输出量的状态变化趋势,给出了一套强制稳定模糊控制设计方法,克服了常规模糊控制在系统参数发生时容易出现的振荡现象,引入了曲线形态描述函数向财光滑过渡系统等概念,从理论上对系统的动态过程进行了分析。     

基于大时滞特性预估补偿的模型辨识及模糊控制方法

对具有大迟延特性的对象采用径向基神经网络辨识其预测控制模型,在不需要知道被控对象的精确物理解析数学模型,也不需要知道对象的脉冲激励响应模型和阶跃激励响应模型的情况下,可以实现对系统响应特性的在线辨识．采用分级模糊建模的思想,设计一种分级模糊控制器,可以极大地减小模糊规则基的规模,在分级模糊控制器的设计中,采用共生进化遗传算法对参数寻优,提高了进化速度．仿真试验证明,该方法的效果很好．     

一种实用智能控制器的设计

本文根据专家控制和模糊控制的特点，将专家控制技术与模糊控制技术结合起来，设计了一种简单适用的智能控制器，解决了单纯模糊控制中存在的问题。仿真结果和在炉温控制的实际应用中证明了该方法的有效性。     

通用型变结构智能控制器及其应用

基于专家控制,模糊控制和ＰＩ控制的特点,将其结合起来,设计了一种通用型变结构智能控制器,解决了单纯ＰＩＤ控制和模糊控制器中存在的问题。仿真结果和在温度控制的实际应用中均证明了该方法的有效性。     

一种智能动态矩阵控制研究

本文研究了一种新型控制算法──智能动态矩阵控制算法。文中提供了计算方法并进行了仿真研究。重点讨论了该算法在对象参数和时滞等发生时的鲁棒性。与常规动态矩阵控制相比,该算法具有良好性能且无需复杂计算,很适合于工业控制应用。     

基于Fuzzy - PID汽油机怠速控制器的设计

通过对汽油机怠速工况的分析,采用PID与模糊控制相结合的复合控制策略,即在大偏差范围内采用模糊控制,小偏差范围内转换成PID控制,使系统在较大误差时追求速度,在较小误差时强调精度.仿真结果表明:该控制策略使系统实现了快速、平稳、无误差跟踪的特性,怠速工况的控制精度大为提高,系统的控制品质大为改善.     

PID和预测控制两种方法的比较

本文以过程控制设备为对象,以MATLAB和SCADA软件为平台,对双容水位系统实现PID控制和在线预测控制实验。通过比较MAtLAB软件仿真PID控制的实验和借助SCADA软件的在线预测控制实验,发现预测控制水位响应速度快,相对PID控制来说没有超调,精确度高,控制效果好。     

城市交通感应控制综述

城市交通感应信号控制是一种重要的交通信号控制方法,目前被国内外许多中小城市广泛应用。简略介绍了传统的感应控制方法,重点论述了基于绿时有效利用率的感应控制、基于模糊控制和绿时有效利用率的全感应控制、具有相序优化功能的全感应控制等几种改进的感应控制算法的基本原理、控制过程及线圈安装位置,分析了各种感应控制方法的延时策略。分析了定时信号控制和感应信号控制的优缺点,最后对感应信号控制的进一步研究提出了几点看法。     

模糊控制与PID控制的内在联系

讨论了模糊控制与ＰＤ控制、ＰＩ控制的关系。提出一种积分分离式的模糊控制方法。进而讨论了模糊控制比例因子的调整方案及其对稳定性的影响。