專家控制及其在工程船舶運動控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論都建立在嚴(yán)格而精確的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上，但是許多控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型難以建立，甚至根本無法建立。因而，對精確數(shù)學(xué)模型的依賴使傳統(tǒng)控制理論的應(yīng)用受到很大的限制。 智能控制理論的建立彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制理論的不足。它不必建立精確的數(shù)學(xué)模型，通過構(gòu)建系統(tǒng)的知識庫和推理機(jī)構(gòu)，運用人類思維方法對系統(tǒng)進(jìn)行控制，能夠達(dá)到理想的控制目標(biāo)。專家控制是智能控制領(lǐng)域的一個重要分支，其高度的仿人智能特性為按照人類思維方法解決工業(yè)過程中

2、的復(fù)雜問題提供了一條新思路。 鋪排船是一種為適應(yīng)長江航道治理工程的需求而建造的專用工程船舶。由于其運動控制方式的特殊性和難以建立精確模型，目前的鋪排船大都采用手動方式來控制，主要依靠船工經(jīng)驗，來協(xié)調(diào)控制各條纜繩的收放，實現(xiàn)船舶的移船和定位。 本文主要研究專家控制及其在工程船舶運動控制中的應(yīng)用，實現(xiàn)工程船舶的自動操縱和航跡航向自動糾偏。首先，本文討論研究了專家控制的基本理論及專家控制器的構(gòu)造方法；其次根據(jù)手動控制思想建立了

3、工程船舶運動控制的簡化數(shù)學(xué)模型；再次按照專家經(jīng)驗設(shè)計了一種航跡航向?qū)＜铱刂破鱽韺崿F(xiàn)船舶的運動控制，運用于實際工程中收到了滿意的控制效果；最后，在此基礎(chǔ)上本文將智能控制中另外兩大內(nèi)容——模糊控制、遺傳算法融合進(jìn)來，設(shè)計出了一種模糊專家控制器并對其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，仿真實驗表明，優(yōu)化后的工程船舶模糊專家控制器較此前的專家控制器具有更好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。 雖然本文提出的工程船舶運動專家控制器已經(jīng)在實際使用中獲得了較好的控制效果，但是在