大型集裝箱船舶航向智能控制的研究.pdf

1、大型集裝箱船舶的操縱和運動控制是船舶控制領(lǐng)域的一個重要研究課題。船舶通常有“定向航行”和“機動航行”二種航行狀態(tài)。本文主要基于一艘9572TEU集裝箱實船數(shù)據(jù)建立其運動數(shù)學(xué)模型,對船舶航向智能控制進行了系統(tǒng)的研究。
　　 建立適當?shù)拇澳Ｐ蛯较蚩刂破鞯脑O(shè)計來說是十分重要的。本文采用MMG建模方法,考慮外界風、流干擾影響,建立了常速域適用的船舶運動模型。同時也考慮到淺水效應(yīng)影響,對模型作出了相應(yīng)的修正。利用Matlab S函數(shù)編

2、寫船舶模型,以9572TEU集裝箱船舶為母型船,仿真驗證了船舶操縱運動模型的有效性。并針對船速對船舶操縱性的影響,完成了相關(guān)的仿真計算。
　　 航向控制器的設(shè)計是本文的研究重點。首先設(shè)計了一種繼電反饋型自整定PID控制器。仿真結(jié)果表明,相比普通PID控制器來說,自整定PID控制器的控制效果得到一定的改善。由于船舶是一個復(fù)雜時變、存在非線性耦合的被控對象,難以建立與實際完全吻合的精確數(shù)學(xué)模型。所以針對這一問題,本文又設(shè)計了基本模糊