调节权因子的自校正自适应操纵系统

本文在应用自校正自适应原理,设计自适应操舵系统时,充分分析了以广义最小方差为基础的自校正理论,提出了以新型自校正自适应控制律为基础的自适应操舵系统,并且该操舵系统在不改变原硬件实现环节的条件下具有更佳的控制效果。这些都可由计算机仿真及实船海试的结果得到证实。     

变吃水船舶动力定位控制策略

针对船舶动力定位变吃水的问题,利用自适应PID能够实时进行参数校正的特点,设计一种自校正PID控制器。利用船舶模型试验相关数据建立被控对象的数学模型。引入改进的最小二乘估计算法进行系统辨识,并通过极点配置法计算控制器参数;最后针对具体船型进行仿真和分析。仿真结果显示,当船舶数学模型发生改变时,自校正PID控制系统能够实时估计模型的参数并进行调整,使系统保持稳定。     

基于自校正PID技术的励磁控制器在电力系统中的应用

采用极点配置的设计方法,通过在线辨识同步发电机的参数,实时改变PID控制器的增益系数,从而实现同步发电机励磁的自适应最优控制。     

无人艇艏向自适应离散滑模控制器设计

在受外界环境影响导致无人艇运动响应模型发生不确定变化的情况下,为实现无人艇艏向有效控制,设计基于在线辨识运动模型的自适应离散滑模控制器。利用递推最小二乘法对无人艇运动响应模型进行在线辨识。依托在线辨识的模型,设计基于指数趋近律的无人艇艏向自适应离散滑模控制器。通过仿真实验和实船实验进行验证,实验结果表明:与常规的模型参数固定的离散滑模控制方法相比,设计的控制器具有较好的鲁棒性和自适应性。     

简化的鲁棒自适应自动舵控制算法设计

为研究船舶航向非线性系统的自适应跟踪控制问题,在考虑舵机伺服系统特性的情况下,提出一种简化的鲁棒自适应神经网络动态面控制算法.采用RBF神经网络逼近模型不确定性,简化自适应参数调整方法,解决了动态面控制自适应参数过多的问题.该算法设计的控制器复杂性低且只有1个在线调整自适应参数,易于工程实现.该算法可以保证闭环信号的渐近稳定,使航向跟踪误差任意小.仿真结果验证了控制器的有效性.     

潜艇X舵控制分配器设计和仿真

[目的]为解决X舵潜艇在不同可用舵面条件下的操舵控制问题,开展X舵潜艇的操舵控制分配器设计。[方法]操舵控制系统采用"主控制器—控制分配器"级联控制结构,主控制器采用已有的成熟算法,将舵角控制分配问题转换为受舵角限幅、舵速限幅约束的加权最小二乘法(WLS)问题进行求解,设计受限控制分配算法,并分别在四舵、三舵、双舵条件下进行定深旋回、潜浮运动仿真,以验证控制分配算法的正确性。[结果]仿真结果表明,在给定的舵机配置条件下,随着操舵面的减少,潜浮性能并无差异,转向性能略有降低,横倾振荡及舵角抖动趋于严重。[结论]所提控制分配算法施舵合理,适用于各种舵机配置情况。     

一种单站纯方位目标跟踪中的最小二乘递推方法

与成批处理的方位平差法相比,最小二乘递推方法无需矩阵求逆运算,具有计算简单、存储量小的优点,适合于在线估计目标运动要素.提出了一种用于单站纯方位跟踪的最小二乘递推方法,并对算法进行了仿真.仿真结果表明,该方法受初始值影响很小,适用于含方位预处理的纯方位目标跟踪.     

基于单神经元PI的船用异步电机无速度传感器仿真

针对船用异步电机转速辨识不精确而导致的控制系统不稳定问题,使用基于模型参考自适应系统的无速度传感器技术取代传统的转速检测装置对转速信号进行估测。根据神经网络的自学习和自适应能力,设计了一种单神经元自适应PI调节器以实现控制参数的在线自整定,克服了传统PI控制器在非线性和时变系统中控制能力差的缺陷。结合异步电机矢量控制技术,使用基于转子磁链模型的转速辨识算法对电机转速进行估测,将单神经元PI控制器应用于转速估测系统,实现对电机转速的精确估计。仿真结果表明,相对于传统控制器,设计的单神经元自适应PI调节器响应速度快,参数自调节性能强,转速估测更为精确。     

船舶自适应操舵仪新算法的研究

该文根据传统ＰＩＤ自动操舵仪的不足，提出二种应用辨识与自适应滤波技术、采用一步最优控制律、实现最优操舵的自适应操舵新算法。该算法立足于获取较精确的船舶航向运动数学模型，因此，可望取得较好的控制鲁棒性。     

次级通道在线辨识的双层隔振系统振动主动控制

次级通道离线辨识限制了自适应控制的适用性,次级通道发生突变后,离线辨识的控制效果很差。本文在Eriksson在线辨识模型的基础上,通过变步长和调整滤波器阶数,对在线辨识模型进行优化,并将其运用到双层隔振系统。将白噪声引入控制输出端,在保证系统稳定的前提下调整滤波器阶数,以变步长LMS算法调整FIR滤波器权值系数,为次级通道进行实时在线参数辨识。仿真结果表明,优化后的次级通道在线辨识算法能有效抑制单频振动和多频振动,次级通道发生突变时,在线辨识控制效果优于离线辨识。     

参数辨识在船舶运动控制中的研究与应用

本文以系统辨识的方法,对船舶运动模型--KT方程的参数进行辨识.通过分别研究最小二乘法和遗传算法在船舶运动方程参数辨识中的应用,提出了一种结合最小二乘法和间接模型参考自适应法的混合辨识算法,并经仿真实验数据的辨识结果分析,有力地证明了本方法的可行性和合理性.     

柴油机自适应调速调温研究

本文研究了自适应控制理论在柴油机,特别是船用高速柴油机实时控制中的应用。讨论了一种实用的伪随机码动态系统最优辨识方法,并对6135型柴油发电机组的转速系统和冷却水温度系统的动态过程建立了数学模型,进行了计算机仿真。研究了改进的自校正调节器控制算法,并用此方法对该柴油机进行了大量的实机测速、调温试验。结果表明,采用本文讨论的动态最优辨识方法所建立的系统数学模型较好地符合实机过程;改进的自校正调节器算法在大范围变工况和大幅度扰动情况下比PID调节器具有较强的自适应跟踪能力,而且比普通的自校正调节器算法具有计算简单、响应速度快等优点,实现了柴油机主要参数的优化控制。     

基于信息融合与神经网络PID(比例-积分-微分)技术的潜艇自动舵研究

依据信息融合、神经网络、系统辨识等的理论,本文设计出了基于多层网络的在线自适应神经网络PID控制器,仿真结果表明,神经网络PID自动舵的控制性能要远好于传统的自动舵.     

基于响应模型在线辨识的航向鲁棒优化控制

为进一步解决船舶航向控制中模型不确定性的问题,实现鲁棒航向控制器的参数优化,将基于闭环增益成形算法的二阶鲁棒航向控制器参数分成模型参数和干扰带宽参数两部分。对于模型参数摄动,直接利用遗传算法对响应型船舶运动模型参数进行在线辨识;同时,针对海况变化引起航向保持性能下降的情况,综合考虑航向保持精度和舵机节能优化干扰带宽参数,从而实现控制器参数的双重在线优化。仿真结果表明,与固定参数控制器相比其具有更高的航向保持精度、更小的航向调节时间和超调幅度。该系统对于模型摄动和外界干扰具有较好的自适应能力,具有明显的工程应用价值。     

减摇鳍系统仿真探讨

本文探讨了减摇鳍系统的仿真。它包括不规則海浪、船只横摇、控制器及液压系统等的数字仿真。通过这些仿真所得结果可为减摇鳍最小方差控制器提供设计的依据。     

永磁同步电机自适应参数辨识动态品质分析

基于Popov超稳定性理论的模型参考自适应辨识方法,对永磁同步电机的定子电感和转子磁链进行在线辨识.为保证非线性参数在线辨识在变工况下的动态品质,分析了线性前向通道极点、自适应律参数的选取以及非线性反馈通道输入对辨识结果动态品质的影响,获得了在线参数辨识高动态品质的参数调节规律.实验结果表明:合理利用该闭环辨识系统参数调节规律可有效改善在线参数辨识的动态品质,为永磁同步电机高性能控制奠定了基础.     

小波神经网络在高维非线性系统辨识中的应用

在对高维系统的非线性辨识中，容易诱发维数灾难，而且由于数据分布的不均匀性和稀疏性，使得通常正交小波网络在应用时丰在许多困难，本文利用非正交小波网络，按照文[6]的方法训练和构造小波网络，针对其泛化能力不好的缺点，结合最小二乘算法提出了一种在线自适应调整网络权值的方法，获得了一类具有良好自适应能力的小波网络。     

一种自适应自动操舵系统

本文用自适应控制理论设计了一种自适应自动操舵系统。由计算机仿真、实物联调和实船试验及使用结果表明,这种操舵系统具有良好的操纵性能。     

基于增益调度的大压力筒压力跟踪控制

针对大压力筒压力控制的大惯性特征,采用控制进出压力筒液体容积的方式,实现压力筒内部压力的精确跟踪。建立系统非线性数学模型,在平衡点处线性化系统状态方程,采用极点配置方法设计系统在平衡点处的状态反馈解耦控制器。结合增益调度控制器设计策略,采用Back to turn(BTT)方法,得到系统全局保稳定控制器。仿真结果表明了本文所提出的控制器设计方法的有效性。     

基于改进遗传算法的船舶航向PID控制器

为提高遗传算法对船舶航向PID控制器控制参数整定的效果,提出一种改进的遗传算法,设计自适应交叉算子和变异算子,动态调整交叉概率和变异概率。同时,针对船舶操舵转艏模型,设计恰当的目标函数和超调惩罚机制。仿真试验结果表明,该航向控制器具有收敛速度快、没有超调等优点。