船舶航向模糊控制系统的设计

提出了一种改进的船舶航向模糊控制方法,将航向改变模糊控制器和航向保持模糊控制器有机地结合起来,同时在航向保持模糊控制器的输出端叠加了一个积分作用,提高了航向保持过程中的静态精度。仿真结果表明,无论是在静水环境中还是在不同风和流干扰的环境中,这种改进的航向模糊控制器都比常规的模糊控制器具有更好的控制效果,能够满足船舶航向实时控制的要求。     

虚拟现实技术下船舶航向控制算法测试平台设计

首先分析非线性船舶模型中PID如何控制船舶航向;然后进行控制算法设计,并且将航向控制算法以流程图的形式进行描述;进一步搭建船舶航向的虚拟环境,以此来研究环境等外力对船舶航向的影响;最后通过仿真实验进行控制算法验证。通过对PID参数进行调整,实现对船舶航向的最好控制参数,从而有效对船舶航向进行控制。     

船舶航向的自适应神经模糊控制系统

针对模糊控制器中的量化因子、模糊规则等难以人工整定的困难,文中提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的船舶航向控制算法,利用船舶航向模糊控制器两端获取的数据来训练ANFIS控制器,并将其控制效果和船舶航向模糊控制器的控制效果进行了比较,仿真结果表明,在不同风速和流速干扰作用下,基于ANFIS的航向控制器无论在超调量、响应时间和稳态误差方面都具有更好的控制品质,在干扰下仍然能够满足船舶航向实时控制的要求.     

基于航向成形算法的船舶转向控制设计

为了更加安全、平稳的控制船舶转向操作,文章基于最优船舶转向操作的思想,提出了一种航向成形算法。给定航向ψd,经航向成形算法后变成理想转向参考信号rψ,并作为控制系统的参考航向。该方法设计简单,易于实现,而且可以根据操作的需要,选择不同的转向速度。仿真结果显示基于该航向成形方法的控制,船舶转向过程平稳,无超调现象。     

图像处理技术的船舶航向控制测试平台设计

传统船舶航向控制测试平台采用的判定机制为量化数据对比判定机制,在机制中通过两组判定参数的比较,根据误差值大小判定控制精准度。虽然能够快速得到控制结果,但是得到的结果稳定性较差,极易出现加大误差。为了解决此类问题,设计平台引入图像处理技术,将量化数据转换为图像数据,总结出一套图像处理技术的船舶航向控制测试平台。首先,创建航向控制测试图像采集硬件,然后在硬件数据处理层分别采用航向控制图像判定策略定义,测试信号回波补偿算法以及误差阈值闭环增益优化,通过图像化数据参量优化,实现提升航向控制测试参量更新,提升控制准确率的效果。通过对比测试证明,提出设计平台能够满足上述设计预期标准。     

船舶航向计算动词PID自动舵设计

研究一种新的智能控制算法——计算动词PID控制算法在船舶航向控制器设计中应用.以非线性船舶运动模型为对象,详细地设计了一种计算动词PID控制器,并应用MATLAB软件进行仿真试验.仿真结果表明该智能控制器能够快速准确地跟踪设定航向,同时表明当模型参数摄动时,具有强鲁棒性.     

Backstepping在船舶航向自适应鲁棒非线性控制器设计中的应用

船舶航向控制器在船舶整体控制系统中发挥着重要作用,是船舶安全稳定航行的关键。考虑到航行过程中外界干扰具有诸多不确定性,以及船舶控制存在非线性,本文利用Backstepping的设计方法,结合自适应鲁棒控制,提出带有积分器的航向控制器控制方案,并应用到船舶航向控制器的设计中,仿真结果证明该方案下的控制器有效性良好。     

基于神经网络的船舶航向自适应PID控制

详细分析基于单神经元的自适应ＰＩＤ控制算法,并推导了为改进其应用上的不足,将自适应ＰＳＤ控制器中递推计算增益Ｋ的以单神经元的自适应ＰＩＤ控制,构成具有自动调整增益Ｋ值的单神经元自适应ＰＩＤ控制器的学习算法。将控制算法应用到船舶航向控制系统,仿真结果显示了该方法的有效性。     

用单片机实现的船舶航向智能PID控制

本文根据对ＰＩＤ各控制项在调节过程中不同阶段对过程的影响的分析，提出了船舶航向控制的一种智能化多模态ＰＩＤ控制算法；并用８０９８单片机构成了实现这种算法的控制装置。     

基于最优控制算法的船舶航向控制器设计

船舶的航向控制器是关系到船舶安全的重要设备。本文基于最优控制算法,研究了船舶航向控制器的设计。本文研究了船舶航向控制技术的发展及现状;分析了船舶航向控制器的原理及性能指标;探讨船舶运动的数学模型;讨论了船舶航向的最优控制算法;给出了基于最优算法的船舶航向控制器整体结构。本文研究对于促进我国船舶航向控制器有着积极的指导作用。     

基于物联网和嵌入式技术的船舶远程监控系统开发

我国不仅是海洋运输大国,也是造船大国。船舶的大型化以及自动化要求对船舶进行实时监控,很多船舶监控系统采用线缆连接,灵活性差,成本高,且很难实现远程监控。本文提出一种基于物联网和嵌入式技术的船舶远程监控方案,对系统的需求进行分析,重点设计基于Zigbee技术的无线网络节点,并设计基于IOS的手机移动端监控软件。系统具有功耗低、实时性好、稳定性高等特点。     

基于物联网的高精度船舶导航系统设计

为解决RTK船舶导航系统定向能力较差、目标定位精度较低等问题,设计基于物联网的高精度船舶导航系统。通过物联网传感器电路设计、导航信息采集模块设计2个方面,完成新型导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,按照导航数据采集与预处理、数据精度解算、导航任务分配的物理操作流程,完成新型导航系统的软件运行环境搭建,结合硬件执行条件,实现基于物联网高精度船舶导航系统的顺利运行。对比实验结果表明,与RTK导航系统相比,应用新型高精度导航系统后,船舶定向能力得到稳定提升,目标定位精度的最大值也不再低于理想极值85.21%。     

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

传统船舶通信系统,存在通信接通效率、数据传输容错率低下等现象。为有效改善上述问题,设计基于物联网的多船舶联合通信系统。通过核心框架功能模块设计、SCA+USPR物联网通信系统平台设计,完成系统硬件设计。通过多船舶联合通信软件平台设计、通信设备服务组件设计、逻辑设备通信接口设计,完成系统软件设计。设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,通信接通效率、数据传输容错率等属性,得到明显提升。     

基于物联网架构的舰船交通管理系统设计

基于无线通信网络的物联网技术已经在多个领域中表现出了强大的管理控制能力,尤其是在交通管理领域,通过物联网控制中心的管理和信息交换,所有的交通节点都能够实时共享信息,最大程度提高了交通运输的效率。在船舶的交通管理中,物联网系统通过与GPS和北斗导航系统的融合,信息资源实现共享,每个船舶之间都能知道彼此的位置和航行状态,既提高了航行效率,又有效避免了碰撞事故的发生,本文正是基于此需求,设计了一种简化的交通管理系统。     

基于物联网技术的无人船智能航行控制系统设计与实现

随着智能时代的来临,船舶的智能化、无人化逐渐成为工业界和学术界的关注重点,无人船(Unmanned Surface Vessel,USV)也随之应运而生。基于物联网技术,设计并实现了无人船智能航行控制的演示验证系统,该系统以STM32为主控核心;采用窄带物联网NB-Io T技术和AIS构建船-岸通信链路;采用多种传感器实现船舶自身和环境信息的智能感知;提出一种基于响应式禁忌搜索的PID参数自适应整定航迹控制算法,实现无人船的路径跟随功能;基于Android平台开发岸基支持中心显控软件,实现无人船远程操控、监测和数据共享功能。最后通过真实环境试验验证了系统设计的可行性和航迹控制算法的有效性。     

基于嵌入式的船舶电子控制系统设计

当前的船舶电子控制系统控制过程高度集中,如果其中某一部件损坏,很可能导致整个控制系统无法正常运行,提出一种基于嵌入式的船舶电子控制系统设计方法,按照的功能要求对舰船电子控制系统进行模块划分,并对系统的各个功能模块结构进行设计;为了改善当前方法设计的控制系统灵活性较差和工作效率较低的问题,对船舶电子控制系统的驱动、电源、视频、测距、控制中心等进行模块化功能设计;选取实时性较强的VxWorks嵌入式操作系统作为舰船电子控制系统的主控制系统,测试结果表明:设计的控制系统实现了驱动功能和控制功能的模块化,能够保障船舶相关工作的顺利进行。     

物联网技术的船舶通信过程切换信号监测系统设计

传统的船舶通信切换信号监测系统很难在短时间内监测到所有的通信切换信号,监测效果差。针对这一问题,基于物联网技术设计了一种新的船舶通信过程切换信号监测系统,系统硬件由监测层、网络层和管理层3部分组成。软件由程序初始化、信号获取、信号判别、数据存储4步组成。为检测监测系统工作效果,与传统监测系统进行实验对比。结果表明,基于物联网技术设计的监测系统可以在短时间内监测到所有的船舶通信信号,监测能力强,应用价值高。     

基于物联网技术的船舶高效调度系统

船舶的定位和调度系统包含船舶位置、航行状态、航线交通状况和船舶通信等信息,对提高航运物流水平、应对海上突发事故和船舶导航等方面有重要意义。随着通信技术、无线网络技术和自动化技术的发展,船舶调度系统需要进行技术升级。本文主要结合新兴的物联网技术和AIS技术,对传统的船舶调度系统进行优化,提高了船舶调度系统的自动化水平和工作效率。     

船舶嵌入式CAN总线控制系统设计

随着船舶工业的进步,计算机通信技术和自动化控制技术已经被广泛应用在船舶的航行控制和机舱监控系统中。而目前最有应用前途的就是基于CAN的现场总线控制技术,其优异的性能尤其适用于船舶的机舱监控领域。本文重点研究CAN总线技术的组成原理和应用前景,并基于此设计船舶用机舱智能控制系统。从系统的整体设计,到重要电路单元的元器件选择,最终实现了基于嵌入式CAN总线的船舶机舱监控系统。系统采用的微处理器为性能强大的嵌入式C8051F040单片机,最后给出CAN总线控制程序的界面设计。     

基于物联网的舰船语音信号高清识别系统设计

为解决常规舰船语音信号识别系统存在识别成功率较低的不足,提出了基于物联网的舰船语音信号高清识别系统设计。基于舰船语音信号高清识别系统硬件构成设计,以及物联网传感器识别技术的引入,实现了舰船语音信号高清识别系统硬件设计;依托舰船语音信号高清识别程序设计,降噪设计,完成舰船语音信号高清识别系统软件设计,实现了提出的识别系统设计,实验数据表明,提出的高清识别系统较常规识别系统识别成功率提高25.18%,适合于不同海域的舰船语音信号高清识别。