船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)建模與自適應(yīng)模糊控制.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，人類對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)力度不斷加大，船舶動(dòng)力定位控制系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的重視。船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)是根據(jù)測(cè)量得到的信號(hào)進(jìn)行分析，做出相應(yīng)的控制動(dòng)作，使得船舶在復(fù)雜海況下保持在期望的位置或者按照預(yù)定軌跡行駛。動(dòng)力定位系統(tǒng)具有定位準(zhǔn)確、快速，操作方便等特點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用和發(fā)展前景。準(zhǔn)確的船舶運(yùn)動(dòng)模型是動(dòng)力定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)，如何使得船舶在復(fù)雜海況下保持良好的控制效果，一直是動(dòng)力定位控制研究的熱點(diǎn)。本文主要研究船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的模

2、型參數(shù)辨識(shí)以及自適應(yīng)模糊控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。主要完成了以下幾個(gè)方面的工作:
　　 首先，介紹了船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立。分析了船舶高頻運(yùn)動(dòng)和低頻運(yùn)動(dòng)模型，由于船舶在復(fù)雜海況下運(yùn)動(dòng)，受到風(fēng)、浪、流等外界環(huán)境干擾，基于參考文獻(xiàn)，分別建立了風(fēng)、浪、流的數(shù)學(xué)模型和推進(jìn)器模型，為船舶模型的系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)和控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。
　　 然后，針對(duì)時(shí)域方法和頻域方法均被用于船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)建模，但未見(jiàn)特點(diǎn)和適用性對(duì)比研

3、究的問(wèn)題，以船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)為對(duì)象，進(jìn)行了時(shí)域算法EKF(Extended Kalman Filter)和頻域法R-MISO(Reverse Multiple Input-Single Output)的算法實(shí)現(xiàn)難易程度、收斂速度、參數(shù)依賴性、抗噪能力和適應(yīng)場(chǎng)合等的比較;基于MATLAB仿真結(jié)果顯示R-MISO算法辨識(shí)時(shí)間短，不需要設(shè)置初始值，適用于在線辨識(shí)，而EKF算法去噪能力比較強(qiáng)，需要數(shù)據(jù)量大，結(jié)果依賴初始值，適用于離線辨識(shí)