基于PLC的模糊控制在船舶主机调速系统的应用

PLC广泛应用于船舶主机调速系统中.模糊控制作为智能控制的一个分支,具有高度的仿人智能特性和不依赖精确数学模型的特点.利用STEP7软件,采用模块化编程方法,实现了船舶主机调速系统的基于PLC的模糊控制.     

基于智能控制技术的无人艇操纵性研究

利用仿人智能控制技术设计具有高度自适应性的无人艇操纵控制系统。首先阐述仿人智能控制的步骤,然后根据无人艇操纵的特点设计操纵控制级,得到以运动控制的模态控制集和运动控制级的推理规则集。最后将本文的仿人智能控制技术与S面自适应控制技术进行仿真对比,实验结果表明本文算法在无人艇操控方面灵活性高、适应性好。     

基于燃气热水器的仿人智能算法研究

本文以仿人智能控制理论为基础,将仿人智能控制算法引入到燃气热水的水温调节系统中,以燃气热水器数学模型为基础建立Simulink仿真模型,通过参数整定,达到较理想的控制目的。     

船舶仿人智能自动避碰控制系统

本文根据１９７２年国际海上避碰规则和自动控制理论，研究了船舶智能自动避碰控制系统的数学模型，给出了船舶仿人智能自动避碰的控制规则和计算机算法及其软件。系统的数字仿真表明：本系统的智能控制算法是可行的，系统的控制特性是良好的。     

遗传优化算法在船舶航向混合智能控制中的应用

本文分别研究模糊控制和遗传算法等智能控制算法在船舶航向控制中的应用。基于模糊控制理论,重新设计高效模糊控制器,该控制器具有实时性强、计算量低、节约存储及高效等优点。并且基于遗传算法,设计一种优化航向模糊PID算法,极大提高了自动舵的控制精度。最后通过Matlab中Simulink对控制器及算法进行仿真实验。     

仿人智能控制算法在控制系统中的应用

基于仿人智能控制原理和IF-TEHN规则,提出了一种永磁同步电机仿人智能控制器,并建立了仿真模型.仿真结果表明,在永磁同步电机的转速控制方面,仿人智能控制系统与经典PID控制系统相比,在超调量、响应时间等控制指标上均有明显的优势.最后,本文对以上的研究工作做了总结,并提出仿人智能控制技术未来研究目标是建立完整的理论体系...     

基于仿人智能控制的无人船自动驾驶系统的研究

无人驾驶技术是现代智能自动化领域的研究热点,信息化及智能化是海上军事领域的发展方向,无人驾驶技术成为海上军事领域研究热点。海上船舶及水下舰艇的运行环境较为复杂,各种作用力(如海风、海浪、推进力等)综合施加于船体,形成了一个非线性时变系统。本文设计基于仿人智能控制的无人船自动驾驶系统,其重点是利用仿人智能控制器来实现对驾驶船舶目标轨迹的精确跟踪,最后进行仿真并与传统的PID控制器进行对比分析。     

塑料薄膜厚度控制算法设计

通过对聚炳烯塑料薄膜厚度测控系统的分析，建立了一套产生式规则系统，采用智能控制算法对薄膜横向公差进行控制。应用表明该智能控制算法简单、易行且计算量小，实际控制结果也比较满意。     

基于云计算技术的船舶航向智能控制技术研究

船舶航行的环境十分复杂,环境信息具有比较强的动态性,导致船舶航向变化的频率相当高,当前船舶航向控制技术存在控制精度低、控制速度慢等问题,无法适应船舶高速航行的要求,为了提高船舶航向控制的准确性,改善船舶航向控制效率,设计了基于云计算技术的船舶航向智能控制技术。首先分析当前国内外船舶航向控制技术的研究进展,找到引起船舶航向控制不足的因素,然后建立船舶航向控制的数学模型,并采用改进卡尔曼滤波算法对船舶航向进行估计,从而实现船舶航向智能控制,最后采用云计算技术搭建船舶航向智能控制平台,并进行了船舶航向智能控制仿真实验,结果表明,本文技术可以对船舶航向进行高精度跟踪与控制,船舶航向智能控制误差小于当前其它船舶航向控制技术,且船舶航向智能控制速度更高,具有十分广泛的应用范围。     

硅钢片智能焊接系统设计

设计一种基于机器视觉的硅钢片智能焊接系统,通过CCD传感器对焊缝进行跟踪检测,采用数字图像处理算法对焊缝进行识别,并采用PID控制对焊接过程跟踪焊接。     

多雷达多目标航迹跟踪法

提出了一种改进的模糊极小极大(Fuzzy Min-Max,FMM)神经网络算法,并结合无师训练FMM神经网络的聚类,给出了一种基于FMM神经网络的多雷达多目标航迹跟踪方法.仿真实验结果表明,这种方法能够有效地完成多雷达多目标的数据融合,并较好地实现了多雷达多目标的航迹相关.     

基于人工蜂群算法的油船舯剖面优化设计

人工蜂群算法(ABC)是模仿蜜蜂行为提出的一种优化方法,通过各人工蜂个体的局部寻优行为,最终在群体中使全局最优值凸显出来,有着较快的收敛速度[1]。本文基于HCSR规范,以中剖面净面积最小为优化目标,以区域纵骨间距个数、板厚、型材尺寸、板缝位置为设计变量,采用ABC算法,建立了适用于油船的中剖面优化设计模型。以一艘32000DWT油船为例,对其进行了优化设计,优化结果验证了人工蜂群算法用于船舶中剖面结构优化的可行性和高效性。     

基于模糊粒子滤波的视频跟踪方法研究

智能视频监控系统的基础就是对监控范围的视频序列中目标进行有效实时的跟踪,针对当前跟踪方法在光照突变、部分遮挡情况下的跟踪缺陷,本文提出了一种利用模糊粒子滤波（Particle Filter,PF）进行视频目标跟踪的新算法.该算法结合模糊控制理论,引入量测的模糊性来克服特征信息的不确定性,并建立一个基于背景建模技术的自适应高斯混合模型和基于序贯蒙特卡洛的跟踪算法（sequential Monte-Carlo-based）.在新算法的指导下,针对静止摄像机在光照条件改变以及目标发生部分遮挡的情况进行了深入的研究.通过多种模糊量测技术的比较和应用,本文方法实现了多个目标精确有效跟踪.     

窄间隙焊缝跟踪旋转电弧电流平均值传感法比较研究

电弧传感是一种重要的焊缝跟踪方法．本文针对窄间隙旋转电弧焊焊缝跟踪的需要,对电弧传感中的电流平均值传感法进行了研究．由实验获取数据,采取有效的数据处理方法去除信号噪声,通过对比不同信息提取区间的电流偏差的平均值和标准差确定合适的信号提取区间．为了提高算法抗干扰能力,采用多旋转周期进行了比较,确立了合适的周期数．     

基于Backstepping的船舶航向自适应滑模控制

针对Norrbin非线性船舶运动数学模型,提出了一种基于Backstepping的自适应滑模控制策略。为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法,并借助Lyapunov函数证明了该控制器可以确保闭环系统渐近稳定,使系统的跟踪误差趋于零。与传统的PID控制策略相比,具有较好的跟踪能力和较快的响应速度。     

基于深度强化学习的智能船舶航迹跟踪控制

[目的]智能船舶的航迹跟踪控制问题往往面临着控制环境复杂、控制器稳定性不高以及大量的算法计算等问题。为实现对航迹跟踪的精准控制,提出一种引入深度强化学习技术的航向控制器。[方法]首先,结合视线(LOS)算法制导,以船舶的操纵特性和控制要求为基础,将航迹跟踪问题建模成马尔可夫决策过程,设计其状态空间、动作空间、奖励函数;然后,使用深度确定性策略梯度(DDPG)算法作为控制器的实现,采用离线学习方法对控制器进行训练;最后,将训练完成的控制器与BP-PID控制器进行对比研究,分析控制效果。[结果]仿真结果表明,设计的深度强化学习控制器可以从训练学习过程中快速收敛达到控制要求,训练后的网络与BP-PID控制器相比跟踪迅速,具有偏航误差小、舵角变化频率小等优点。[结论]研究成果可为智能船舶航迹跟踪控制提供参考。     

多无人水面船分布式自适应协调跟踪控制

针对多无人水面船(Unmanned Surface Vessel, USV)协调轨迹跟踪控制问题,基于仅邻近USV可以通信的无向连通通信拓扑,提出分布式自适应协调跟踪控制。使用领航者跟随协调策略,引入虚拟领航者,考虑仅虚拟领航者已知期望轨迹和目标速度的情况,通过获取邻居的实时位置和速度信息,计算每艘USV在团队中的实时期望位置和速度,从而定义聚合跟踪误差。基于聚合跟踪误差建立轨迹跟踪误差系统数学模型,使用自适应项补偿外界环境干扰,提出分布式自适应协调跟踪控制算法。基于Lyapunov稳定性理论,论证聚合跟踪误差收敛,进而得到跟随者相对于期望位置的跟踪误差、速度误差均有界并渐进收敛到零,最后仿真验证理论结果。     

窄间隙焊缝跟踪电弧传感方法及特性研究

为了推广应用高效高质量的窄间隙电弧焊方法,迫切需要解决焊缝跟踪问题。针对新型高速旋转电弧焊接工艺,建立了一种窄间隙焊缝跟踪电弧传感检测方法及系统,并分析了电弧传感器的工作特性。试验结果表明:通过计算电弧旋转中心前点两侧一定区域内电弧电流(或电压)信号的积分差,旋转电弧传感系统能够有效地检测出焊缝偏差,其传感检测灵敏度受电弧电信号积分域和被检电信号种类(电弧电流或电压)等影响。     

一种新的雷达间隙辅助红外的机动目标跟踪算法

论文针对雷达间隙辅助红外的机动目标跟踪问题,提出了一种新的跟踪算法。该算法由跟踪误差与精度指标的大小来选择雷达的开机时间,从而构成了一个闭环的跟踪系统,解决了在给定的跟踪精度指标下雷达的开机时间选择问题。其思想为：在内层通过引进高、低门限,根据跟踪精度与门限的大小,自适应地选择交互式扩展卡尔曼滤波（IMM-EKF）或交互式粒子滤波（IMM-PF）;在外层将基于雷达量测的滤波结果和红外量测的滤波结果进行交互;从而实现了两层交互式自适应滤波。仿真结果表明该算法在计算复杂度和跟踪精度上达到了较好的平衡,实现了雷达间隙开机下对目标稳定的跟踪。     

动力定位船舶全速度路径跟踪CB导引自适应闭环控制

针对仅使用槽道推进器提供横向推力的动力定位船舶路径跟踪控制问题,建立慢变环境干扰影响下的非线性船舶数学模型,设计带有自适应干扰补偿的反步控制算法来消除环境干扰的影响。引入平行目标接近(CB)导引算法为跟踪控制生成期望速度矢量信号,通过与所提出的自适应反步控制算法相结合,得到不受船舶驱动特性限制的全速度范围动力定位船舶导引跟踪控制算法,应用李雅普诺夫稳定性理论证明系统跟踪误差渐进收敛到零。仿真结果表明通过调整导引算法参数可以调节船舶跟踪过程表现,并可以得到较好的控制精度。