自适应智能航向控制方法研究

船舶是一种运行环境相对恶劣的重要的运输工具,海洋上风浪较大,天气情况也比较恶劣,船舶在航行过程中,会不可避免的受到风浪和海流的冲击,船舶产生晃动,影响正常的航行方向。因此为保障船舶的行进方向,必须对船舶的航向进行严格的控制,船舶的航向控制系统设计成为关键。传统的PID航向控制系统具有明显的不足之处,本文在传统PID控制方法的基础上,采用自适应的控制方法设计船舶航向控制系统。该系统可以适应船舶模型参数变化,同时适应天气、海况等的环境条件的不断变化,在线更新控制器的参数,使航行控制系统工作在最优状态。     

高海情下的船舶横摇运动控制研究

远洋和深海区域的海上气象条件恶劣,常常伴随着大风大浪等恶劣天气,这种高海情下的船舶航行受海风、海浪等干扰作用力的影响,会产生大幅度的横摇、纵摇等运动形式,甚至导致船舶倾覆等重大事故,影响船舶的航行安全。针对船舶在高海情下的航行安全问题,本文通过建立船舶的运动模型以及干扰作用力模型,在此基础上设计一种基于预测控制理论的船舶横摇运动控制系统,取得了良好的控制效果。     

进化粒子群优化算法在船舶纵向运动参数辨识算法设计中的应用

我国航运事业飞速发展,各种类型和用途的船舶被制造出来,以满足经济发展的需要。而在复杂的海洋环境航行时,由于天气环境可能会非常恶劣,船舶的航行安全受到了严重的威胁。而基于进化粒子群优化算法的控制系统,能够有效对运动参数进行优化,从而避免发生意外,船舶纵向运动的控制是本文的研究重点。由于船舶的纵向控制需要多个系统联合同时进行,需要对众多的相关参数进行时序上的优化,从而找到最优的一组运动模态,以提高航行的安全性。     

大型船舶自动舵系统精准智能航向控制研究

为保持船舶在指定轨迹上航行,目前使用最为广泛的技术是船舶航向自动舵控制系统。基于航行安全和节约成本的考虑,船舶航行对自动舵的精确度提出了越来越高的要求。目前,通常采用船舶操纵运动模型研究船舶自动舵控制系统。通过分析船舶运动及其受到干扰力作用的情况,建立船舶控制系统数学模型。本文结合PID控制、模糊控制和粒子群算法,分析研究船舶航向自动舵控制系统。     

恶劣气象条件下的船舶引航

在恶劣的天气条件下,船舶的安全航行将会受到严重的影响。因此,在恶劣的气象条件下,如何根据船舶的大小、类型、吃水、装载、执行航行任务的不同,选择合适的操纵技术和措施就成了一个十分重要的研究课题。本文将简要分析恶劣气象条件对船舶安全航行的影响,并在此基础上探究大风、浓雾、暴雨等天气下船舶的引航。     

船舶双轴稳定平台的控制系统研究

在现代的海洋船舶制造领域,为了增强船舶在恶劣海况下的控制能力,普遍会采用各种先进的稳定控制技术,来保证船舶的航行稳定性和安全。但是船舶的吨位越来越大,控制的难度也随之快速上升,为了能够有效控制船舶的各个设备,本文采用了一种高效的双轴稳定控制系统,不但满足了大吨位、大体积船舶的控制要求,也能够满足远程智能控制的功能,采用双轴稳定控制算法后,船员能够通过远程计算机系统对船舶的运行状态进行实时的监控和预测。     

船舶电力信号同步的自适应控制

电力系统的正常运转对于在海上航行的船舶十分重要,对电力信号进行在线实时控制,对于船舶的正常航行具有十分重要的意义。针对传统的常规控制系统控制精度低,控制实时性差等不足,设计出了船舶电力信号同步自适应控制系统,首先构建出了船舶电力信号同步自适应控制系统,然后对其控制特点与控制方法进行了分析,最后对船舶电力信号控制进行有效性测试,实验结果表明,本文提出的电力信号同步自适应控制系统的控制精度与实时性能均高于常规控制系统,表明本文所提出的自适应控制系统具有更高的稳定性与收敛性,比常规电力控制系统具有更高的实用价值。     

船舶航向在线自学习模糊神经网络智能控制方法研究

船舶航向控制是航行控制系统中非常重要的一个环节,在航线自动跟随系统中,航向控制系统的自学习能力会直接决定船舶的航行效果。本文重点对船舶航向在线学习系统进行升级,能够自我学习、自我判断航线的跟随准确度,通过采用先进的模糊神经网络算法,有效改善控制系统的参数,通过不断的自我学习、自我修正,能够使船舶的航行线路始终保持在一定的范围内。本文提出的智能化控制方法能够有效提升航行的稳定性,一定程度上降低事故的发生率。     

航迹控制系统中的精度控制方法验证

通过对电子海图显示与信息系统及船舶自动舵系统的简述,引出航迹控制系统的组成,对航迹控制系统的控制方式和控制原理进行研究分析。阐述航迹控制系统的2种不同控制方式的优缺点和实现方法及其对目标航迹的跟踪方式。通过理论分析航迹控制系统在直线航行与转向航行时如何进行精度管控,证明航迹控制系统在发展中的理论优势及广阔的发展空间。     

面向船舶智能航行测试的变稳船控制系统设计北大核心CSCD

[目的]智能航行控制系统作为智能船舶的大脑和中枢,其控制性能的好坏直接决定船舶航行的安全性和经济性,因此需要对船舶智能航行控制系统进行验证。面向智能船舶智能航行控制系统的验证问题,提出一种通用型验证平台——变稳船。[方法]首先,基于模型跟随原理提出一种变稳船系统架构,分析智能船舶三自由度上的运动特性,然后根据三自由度变稳目标定义位置变稳误差,采用滑模控制技术设计变稳控制器,最后,在Matlab软件中进行仿真验证。[结果]结果显示,提出的变稳控制方法能够有效跟踪模拟待模拟船,实现变稳性能。[结论]所做研究可为智能航行控制系统的验证提供新的思路。