神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在大型船舶航向控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、船舶的航向運(yùn)動(dòng)與橫搖運(yùn)動(dòng)是強(qiáng)烈耦合的，而這種相互耦合的運(yùn)動(dòng)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)往往被擬合為非線性函數(shù)的形式，同時(shí)船舶在海上運(yùn)動(dòng)又會(huì)受到海浪的干擾作用?？梢姶暗倪\(yùn)動(dòng)本質(zhì)上是耦合非線性、大干擾的過程。本文基于船舶的非線性運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行航向控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制及其在船舶航向控制系統(tǒng)的應(yīng)用。結(jié)論表明，在控制航向的同時(shí)，達(dá)到較高的減搖效果。 首先，基于牛頓定律建立了艏搖、橫蕩、橫搖三個(gè)自由度的船舶運(yùn)動(dòng)方程，并分析了船體所受外力

2、(及力矩)，包括船體水動(dòng)力、舵上所受的流體動(dòng)力及海浪的干擾。并對(duì)舵液壓伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模，采用動(dòng)壓阻尼反饋校正調(diào)節(jié)伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo)，達(dá)到一定的要求。給出了隨機(jī)海浪橫蕩力、橫搖力矩、艏搖力矩的仿真算法。 然后，總結(jié)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的現(xiàn)狀，分析了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性問題。針對(duì)船舶航向非線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，以控制航向?yàn)槟康?，設(shè)計(jì)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)—PID控制器，驗(yàn)證在三自由度模型的影響下，系統(tǒng)的控制效果。與此，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)舵的航向/橫搖控制，設(shè)計(jì)了神經(jīng)