欠驅(qū)動(dòng)船舶運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)迭代滑模控制研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)的快速發(fā)展以及船舶自動(dòng)化要求不斷提高，欠驅(qū)動(dòng)船舶運(yùn)動(dòng)控制問題逐漸引起學(xué)者們的關(guān)注。欠驅(qū)動(dòng)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(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。同時(shí)，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，需要完成如海底管道鋪設(shè)、海洋資源探索、海洋鉆井平臺(tái)定位和遠(yuǎn)洋補(bǔ)給等復(fù)雜任務(wù)，對(duì)船舶精確控制的要求越來(lái)越高。因此對(duì)欠驅(qū)動(dòng)水面船舶的運(yùn)動(dòng)控制問題進(jìn)行研究，是有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值的。
　　本研究主要內(nèi)容包括

2、：⑴針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)船舶的路徑跟蹤問題，提出一種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的自適應(yīng)迭代滑?？刂品椒?。該方法引入雙曲正切函數(shù)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行迭代滑模設(shè)計(jì)，并采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)控制器的自適應(yīng)性。通過定義一種控制量抖振測(cè)量變量和強(qiáng)化學(xué)習(xí)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整，能進(jìn)一步抑制控制量的抖振作用。⑵針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)船舶的軌跡跟蹤問題，把設(shè)計(jì)的基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的迭代滑模控制器推廣到兩路控制，對(duì)跟蹤軌跡的橫向和縱向偏差分別進(jìn)行迭代滑?？刂破髟O(shè)計(jì)，控制器

3、輸出為控制舵角和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)舵角和轉(zhuǎn)速抖振實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)節(jié)，控制器的控制結(jié)構(gòu)與路徑跟蹤控制類似。⑶把基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的迭代滑?？刂破鬟\(yùn)用于欠驅(qū)動(dòng)船舶的自動(dòng)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(shè)計(jì)控制器在?？坎吹某霭l(fā)點(diǎn)就有比較優(yōu)良的控制特性，更適應(yīng)于對(duì)精度要求比較高的自動(dòng)停泊控制。⑷在Matlab中應(yīng)用5446 TEU集裝箱船數(shù)學(xué)模型進(jìn)行控制仿真。仿真結(jié)果都表明所設(shè)計(jì)控制器能順利完成控制任務(wù)，在風(fēng)浪流擾