欠驅動船舶運動的自適應迭代滑模控制研究.pdf

1、近年來，隨著欠驅動系統(tǒng)控制技術的快速發(fā)展以及船舶自動化要求不斷提高，欠驅動船舶運動控制問題逐漸引起學者們的關注。欠驅動船舶的非線性控制方法可以很好的提高船舶的操縱性能，改善船舶運行的經(jīng)濟性和安全性。同時，隨著海洋經(jīng)濟的不斷發(fā)展，需要完成如海底管道鋪設、海洋資源探索、海洋鉆井平臺定位和遠洋補給等復雜任務，對船舶精確控制的要求越來越高。因此對欠驅動水面船舶的運動控制問題進行研究，是有重要的理論意義和實用價值的。
　　本研究主要內容包括

2、：⑴針對欠驅動船舶的路徑跟蹤問題，提出一種基于強化學習的自適應迭代滑?？刂品椒?。該方法引入雙曲正切函數(shù)對系統(tǒng)狀態(tài)進行迭代滑模設計，并采用神經(jīng)網(wǎng)絡對控制參數(shù)進行優(yōu)化，增強控制器的自適應性。通過定義一種控制量抖振測量變量和強化學習信號，實現(xiàn)對神經(jīng)網(wǎng)絡的參數(shù)進行在線調整，能進一步抑制控制量的抖振作用。⑵針對欠驅動船舶的軌跡跟蹤問題，把設計的基于強化學習的迭代滑?？刂破魍茝V到兩路控制，對跟蹤軌跡的橫向和縱向偏差分別進行迭代滑?？刂破髟O計，控制器

3、輸出為控制舵角和柴油機轉速，根據(jù)舵角和轉速抖振實現(xiàn)參數(shù)調節(jié)，控制器的控制結構與路徑跟蹤控制類似。⑶把基于強化學習的迭代滑?？刂破鬟\用于欠驅動船舶的自動靠泊控制，并提出一種帶收斂因子的混沌粒子群算法，優(yōu)化控制器參數(shù)的初始值，使所設計控制器在停靠泊的出發(fā)點就有比較優(yōu)良的控制特性，更適應于對精度要求比較高的自動停泊控制。⑷在Matlab中應用5446 TEU集裝箱船數(shù)學模型進行控制仿真。仿真結果都表明所設計控制器能順利完成控制任務，在風浪流擾