智能控制在鋪排船自動作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的研究與應用.pdf

1、鋪排船是一種為適應長江航道治理工程的需求滿足對軟質基礎河床構造建筑物的要求而設計的專用工程船舶。由于其運動控制方式的特殊性和難以建立精確模型，因此，依賴精確數(shù)學模型的傳統(tǒng)控制理論的應用受到很大的限制。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)調控制各條纜繩的收放，實現(xiàn)船舶的移船和定位。為高效和高質量實現(xiàn)鋪排作業(yè)，實現(xiàn)鋪排船的自動操縱是非常必要的。智能控制理論的建立彌補了傳統(tǒng)控制理論的不足，它不必建立精確的數(shù)學模型，通過構

2、建系統(tǒng)的知識庫和推理機構，運用人類思維方法對系統(tǒng)進行控制，能夠達到理想的控制目標。 本文主要研究智能控制理論在工程船舶自動作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，實現(xiàn)工程船舶的自動操縱和航跡航向自動糾偏。對鋪排船進行了建模研究，研究采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)對鋪排船的運動模型建立，研究采用遺傳算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡參數(shù)的優(yōu)化，完成一個基于GA-BP的鋪排船運動模型。將遺傳算法用于BP神經(jīng)網(wǎng)絡建模，解決了BP神經(jīng)網(wǎng)絡自身的缺陷，對建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡結構起到了很

3、好的全局尋優(yōu)作用。該模型是利用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力來優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的權值和閾值，很好的解決了工程船舶難于建立理想數(shù)學模型的實際問題。其次，針對所建立的GA-BP鋪排船運動模型設計一個單純的模糊控制器，通過仿真實驗調節(jié)模糊控制器的參數(shù)使之達到較滿意的控制效果；最后，在此基礎上融合神經(jīng)網(wǎng)絡的參數(shù)優(yōu)化能力，設計出了一種模糊神經(jīng)控制器，來對鋪排船進行控制。仿真實驗表明，優(yōu)化后的鋪排船模糊神經(jīng)控制器較單純模糊控制器具有更好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能