【摘 要】
:
海洋与现代人类的生存与发展息息相关,随着对海洋资源的开发,越来越多的船舶航行在海上完成不同的使命。海浪是海洋中对船舶影响非常大的扰动,会使船舶产生不同方向上的摇荡,
论文部分内容阅读
海洋与现代人类的生存与发展息息相关,随着对海洋资源的开发,越来越多的船舶航行在海上完成不同的使命。海浪是海洋中对船舶影响非常大的扰动,会使船舶产生不同方向上的摇荡,其中又以横摇运动最为剧烈,严重影响着船舶的寿命和安全性,人员的舒适性,舰载设备的正常使用等。减摇鳍是目前出现的减横摇效果最好的主动式减摇装置,其减摇效果可以达到90%以上。对减摇鳍控制系统的研究也是船舶控制领域一个非常重要的方向。本文重点考虑两个方面的因素,一是传统减摇鳍控制系统对海浪信息利用不足,二是基于力矩对抗原理的传统减摇鳍PID控制系统在面对复杂环境和被控对象时效果不理想,所做的工作主要是改善这两方面的问题。首先,运用谱估计的方法,由船舶摇荡时历估计摇荡谱,然后反推出当前的海浪功率谱和方向谱。该方法不需要特殊的设备,通过数学运算即可得到当前较为准确的海浪谱,简单易行。经过仿真验证,证明该方法得到的海浪谱较为准确。在控制方法方面,智能控制已经得到了长足的发展,与传统控制理论相比,在处理复杂环境和被控对象时更具有优势。神经网络控制具有良好的学习能力,但其输入输出不易表达,模糊控制的表达式易于接受,但学习能力较弱。本文利用智能控制技术中的神经网络和模糊控制,取其各自的优势,将二者融合成为一种智能控制技术,设计了减摇鳍的模糊神经控制系统。利用反推得到的海浪谱,运用模糊控制技术,重新设计了减摇鳍控制系统中非常重要的浪级调节器,以从海浪谱中提取的有义波高做为浪级调节器的输入信号来控制其输出,使得海浪信息能够得到更充分的利用。为了验证所设计的浪级调节器和智能控制系统的减摇效果,搭建了船舶控制系统模型,并在不同海情和航速下对船舶横摇情况进行了仿真,与传统的PID控制系统做了比较。结果显示在相同环境下,模糊神经控制系统的减摇效果要优于传统PID控制器,证明该控制系统具有可行性。
其他文献
近年来,随着计算机、机器人和信息技术的快速发展与交叉融合,机器人被越来越多地应用到危险的环境中代替人工作。然而在目前的技术条件下,机器人很难在危险、复杂的工作环境下完
动态矩阵控制(DMC)算法是由卡特勒等于1979年提出的一种基于对象阶跃响应预测模型、滚动实施并结合反馈校正的优化控制算法,是预测控制算法之一。由于该算法比较简单,计算量
对等网络(Peer-to-Peer, P2P)流媒体利用互联网上的普通主机节点资源,实现数据共享和节点协作,在有限服务带宽下提供具有良好扩展性和性价比的视频服务。实际的P2P系统中,节
风机、水泵的主要动力源是三相异步电动机,要提高风机、水泵的运行效率,其核心问题就是高压电机的调速问题。串级调速是异步电动机最为经典的调速方法之一,长期以来人们对这一理论进行了大量的研究,但因为技术等方面的原因,一直没有得到广泛的应用。随着现代电力电子技术和计算机控制技术的发展,串级调速技术与之结合,取得了革命性的进步,使其在性能上满足了大规模工业应用的要求。现代串级调速系统中逆变器往往采用晶闸管组
生物识别技术是指依据人独有的身体特征或行为习惯来对个体进行唯一鉴定。做为一项新兴的科学,生物识别技术已经深入到社会生活的各个层面,给公众带来安全保证,成为公认的身
视觉里程计也称视觉定位,是指机器人行进过程中,利用机载相机采集到的图像信息,估计出机器人的位置变化。相比于传统定位方式,视觉定位能够克服数据丢失,车轮打滑造成的定位不准确等缺点,成为了机器人领域中的重要研究方向。但是目前视觉里程计仍然存在以下的问题:1点特征检测算法实时性和鲁棒性不好,影响运动估计。2在纹理缺失和动态等场景中表现不佳,忽略了结构线特征。3闭环检测效率低,难以应用到大规模场景中。本文
本文通过对反步法的学习和研究,设计了一种基于反步法的船舶航向自适应控制器,并在船舶模型参数出现摄动和海浪干扰的情况下进行了仿真研究。船舶航向控制器是船舶操纵运动控
在实际应用中,许多数据对象都无法再简单的用单一特征向量描述。例如,描述客户购物行为的数据对象是由多条购物记录组成的,并且不同客户所购商品的数目也不尽相同。这种由非
皮带机是一种重要的连续运输机械,在散装物料的运输中扮演着不可或缺的角色。广泛的应用于矿业、轻工业、港口运输等领域。皮带机以其运量大,输送力强,性价比高的优势在煤矿