神經網絡在大型船舶航向控制中的應用研究.pdf

1、船舶的航向運動與橫搖運動是強烈耦合的，而這種相互耦合的運動根據試驗數據往往被擬合為非線性函數的形式，同時船舶在海上運動又會受到海浪的干擾作用。可見船舶的運動本質上是耦合非線性、大干擾的過程。本文基于船舶的非線性運動模型進行航向控制系統的設計，研究了神經網絡自適應控制及其在船舶航向控制系統的應用。結論表明，在控制航向的同時，達到較高的減搖效果。 首先，基于牛頓定律建立了艏搖、橫蕩、橫搖三個自由度的船舶運動方程，并分析了船體所受外力

2、(及力矩)，包括船體水動力、舵上所受的流體動力及海浪的干擾。并對舵液壓伺服驅動系統建模，采用動壓阻尼反饋校正調節(jié)伺服系統的性能指標，達到一定的要求。給出了隨機海浪橫蕩力、橫搖力矩、艏搖力矩的仿真算法。 然后，總結了神經網絡控制的現狀，分析了神經網絡的穩(wěn)定性問題。針對船舶航向非線性系統數學模型，以控制航向為目的，設計了神經網絡—PID控制器，驗證在三自由度模型的影響下，系統的控制效果。與此，為實現自動舵的航向/橫搖控制，設計了神經