水下自主机器人航向控制算法应用研究

为了提高AUV航向控制系统的控制品质,研究基于模糊理论的参数自调整PID算法。该算法在AUV原控制器的基础上对控制器参数进行在线调整,使控制器具有了一定的自适应特性。分析模糊控制规则对控制效果的影响,提出一种基于非线性函数的尺度变换方法对模糊控制器输入数据进行处理,简化了模糊控制器输入数据的量化过程。通过湖上试验,验证了模糊PID控制算法的有效性。对比试验结果显示,改进后的算法在AUV航向控制中能够获得更好的控制效果。在大角度转向中,该控制算法的优越性明显,系统响应快,超调小,航向误差均方差小。     

基于模糊理论的船舶航向控制器

结合船舶操纵特点,将模糊逻辑引入到船舶航向控制器的设计中,设计了一种基于模糊理论的船舶航向控制器。运用计算机仿真手段,将所设计的模糊控制器和传统PID控制器进行对比,仿真表明船舶航向模糊控制器的动态性能优于传统的PID控制。     

可调螺距螺旋桨控制系统PID参数整定

针对船舶调距桨PID控制系统的参数整定问题,提出了一种基于多目标遗传算法和多属性决策的参数设计方法,综合考虑了系统超调量、稳定时间和ITAE指标,采用多目标遗传算法求出Pareto最优解。由这些Pareto最优解构成决策矩阵,使用客观赋权的信息熵法对最优解的属性进行权值计算,然后采用逼近理想解的排序方法进行多属性决策研究,对Pareto最优解给出排序。计算了某水面船舶可调螺距螺旋桨的数值算例,结果表明本文提出的联合方法通用性好,所设计的PID性能优异,适合工程实际应用。     

高功率因数变流器在电力推进船舶谐波抑制中的应用

变流设备的广泛使用导致电力推进船舶电网大量谐波的产生和功率因数的降低。介绍两种治理谐波的主要措施——功率因数校正和多相整流技术,探讨了一种能提高功率因数的电力变流电路——高功率因数变流器,并对由移相电抗器构造的12脉波整流技术进行原理简述,给出了高功率因数三相无源变流器的电路拓扑结构与仿真模型。仿真结果表明,使用高功率因数变流器既能有效地抑制谐波又能提高功率因数。     

基于溢流阀的共轨压力控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨系统轨腔压力波动,在建立物理、数学模型的基础上,制定轨腔压力的模糊-PID控制策略。仿真结果表明,该策略很适合用于轨腔压力稳定控制。     

基于数字磁力检测仪的磁罗经自差校正方法

为了能使船舶在锚泊或停靠码头的状态下就能实现磁罗经自差校正的目的,通过安装在罗盆底部的一种数字磁力检测仪测量并存储船舶正常航行时3个航向磁罗经自差力的大小与方向,在校正自差时利用存储的数据可计算出半圆自差系数和象限自差系数,完成磁罗经自差的校正工作.从理论上论述了依靠数字磁力检测仪校正磁罗经自差的原理,阐述了数字磁力检测仪组成以及船舶在锚泊或停靠码头时利用数字磁力检测仪校正自差的方法.经过实践验证了校正方法的正确性,用计算机及传感器技术为磁罗经自差校正提供一种高效便捷方法,节省时间和费用.     

蓄电池充放电控制系统设计

设计了一种蓄电池充放电控制系统,硬件上选用了大功率的三相交流模块,通过PID控制其导通角度方式给蓄电池充电,既能保证控制精度,又能缩短其工作时间。介绍了该系统的工作原理和特点,通过使用检验了该系统的实用性、稳定性。     

船舶中压电力系统的数学建模和PID控制器设计

随着船舶功能性的增多,船用电气设备数目随之增加,从而对船舶电力系统的要求越来越高。提高电压等级来高效配置电力系统资源是解决此问题的有效方法。中压电力系统是基于这种方法设计的电力系统之一,目前已广泛应用于船舶之中。本文将对中压电力系统进行数学建模,并且通过PID和CMAC-PID控制对其进行分析。     

改进型PID算法在调距桨控制系统中的应用

调距桨控制系统在调整螺距时,为避免高工况时频繁调距和大幅度增减螺距指令带来的超调,提出改进型PID控制算法设计,并进行实船验证。应用结果表明,改进型PID算法可以有效的降低高工况的调距频率和抑制螺距指令剧变带来的控制系统超调。     

采用PID和重复控制的逆变器波形控制策略

波形质量是大功率逆变器的重要性能指标,本文推导了单相逆变器的数学模型,分析影响逆变器输出波形畸变的主要因素。介绍了PID控制和重复控制的原理,根据75kVA逆变器的参数与要求,设计了将PID控制与重复控制相结合的控制策略。仿真和实验结果表明该策略获得了较好的稳态和动态效果。