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。     

基于参数自整定模糊PID的船舶控制

针对船舶操纵过程存在非线性、慢时变特性，设计一种参数自整定模糊PID控制器，可以在线实现PID参数的调整，使控制系统的响应速度快，超调量减少，过渡过程时间大大缩短，振荡次数少，具有较强的鲁棒性和稳定性。     

基于Lyapunov稳定性的船舶航向保持非线性控制

为简化船舶航向保持非线性控制器设计的过程,通过构建Lyapunov能量函数,将设计步骤由2步变为1步,减少了控制器参数的整定数量,避免了非线性控制律对消系统的非线性项.以实际船舶为例,结果表明,采用以上方法设计的非线性简化控制器具有一定的鲁棒性,主要控制指标良好,施舵合理.     

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。     

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稳定性理论, 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     

基于反馈线性化的船舶航向保持模糊自适应控制

针对诺宾(Norbin)非线性船舶模型, 基于反馈线性化方法和由径向基函数(RBF)神经网络构建的模糊系统的逼近能力, 提出了基于反馈线性化的船舶航向保持模糊自适应控制算法。运用泰勒级数展开的线性化技术, 使模糊系统的所有参数均可实时调节, 引入了鲁棒控制消除模糊逼近系统带来的误差, 在李雅普诺夫稳定性理论的基础上导出了自适应控制率。该算法可以确保闭环系统渐近稳定, 使系统的模型跟踪误差为0, 优于传统的PID控制策略, 具有良好的自适应能力。     

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。     

基于卫星定位系统的相对位置确定船舶航向的研究

利用卫星导航系统能够全天候实时地得到较为准确的位置,通过得到的相对位置可计算出船舶航向,为船舶提供一种获得航向的新方法。实验证明,利用实时的相对位置求解船舶航向是可行的。     

船舶消除磁罗经自差的“人为航向法”

船舶磁罗经是重要的助航仪器,其剩余自差过大时（一般指50以上时）对船舶安全航行的影响应该引起高度重视。船舶磁罗经自差的主要来源是B／λ和C／λH等两个半圆白差力对罗盘磁针的作用,采用“人为航向法”消除磁罗经自差,对于中小型船舶来说是一种既简捷又实用的有效方法。     

一种自校正PID控制及其单片机实现

本文介绍了一种鲁棒性强,易于在单片机上实现的自校正PID控制算法,并详细论述了该算法的计算步骤和实现过程。该算法对工业过程控制系统有较强的适用性。     

船舶电站同步发电机模糊PID励磁控制的研究

针对船舶电站同步发电机励磁控制系统被控对象的时变性以及非线性,设计了一种新型的模糊PID控制器。根据系统当前的电压偏差及电压偏差变化率,通过模糊推理和相关计算,得到PID参数的调整比例系数,实现PID参数的在线调整。仿真研究结果表明利用该方法设计的励磁控制器具有良好的动静态特性。     

基于泛布尔代数的多值逻辑控制与PID控制的仿真比较

为提高系统的动态性能,通过与传统的PID控制器比较,在此基础上提出一种基于泛布尔代数的多值逻辑控制器.此控制器物理背景明确,结构简单,数学概念清晰.Matlab仿真说明,其控制器要优于PID控制器,表现出稳定性好、响应快、超调量小的特点,在工业控制领域便于推广应用.     

基于单神经元自适应PID控制的共轨压力控制研究

对共轨系统油轨压力的控制方法进行了理论与实验研究.设计了单神经网络自适应PID控制器,相应的控制程序在Labview环境下进行了实现.在试验台上对单神经元自适应PID控制与常规PID控制进行了对比.试验结果表明:对共轨系统油轨压力采用单神经元自适应PID控制,其控制效果好于常规PID控制,并且其控制误差更小.     

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。     

基于模拟器的“船舶操纵基础”实践创新教学研究

文章在分析新形势下航海类大学生实践创新能力培养必要性的基础上,以船舶操纵模拟器为平台、以水上实践和模拟器教学经验为铺垫,运用层次递进、项目导向和任务驱动法,紧密结合专业课程教学和行业实际需求,系统阐述了"船舶操纵基础"实践创新教学的思路、过程、手段和效果,以期为航海类院校开展专业实践创新教学提供借鉴。     

经济型自动化船舶电站控制方案研究

文章阐述了为达到经济性目的,在现行四机组船舶电站控制技术上提出了一种新型控制网络解决方案。该控制网络由一主站S7．200PLC、一从站S7—200PLC及四从站PPU（发电机同步保护装置）组成,PLC和PPU分别主要控制电站逻辑实现和发电机运行,主站PLC与从站PLC、PPU间的通信分别通过PPI和MODBUS实现。网络通信和控制逻辑均在STEP7-Micro／WIN中编程实现。应用实践证明其经济性提高的同时性能依然卓越。     

船舶电站控制系统的研究

文章针对船舶电站控制系统被围外厂商垄断的问题,通过两台PPU和相应的控制电路设计了两机组电站的自动运行系统,达到了经济性目的且性能稳定。     

基于模糊PID控制的线控转向系统侧向稳定性分析

建立线控转向系统车辆侧向干扰下的非线性三自由度整车动力学模型,研究侧向干扰对汽车操纵稳定性的影响。分析采用PID控制的侧向稳定性控制效果,并采用模糊PID控制对转向电机主动控制。结果表明,线控转向系统中采用模糊PID控制实时整定PID控制参数,可有效提高各种侧向干扰下的整车侧向稳定性。