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基于模糊滑模控制的船舶航向调节与仿真(2010年)

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简介:
本文提出了一种基于模糊滑模控制策略的新型船舶航向控制系统,并通过仿真验证了其有效性和稳定性。 为了减少抖振现象,结合模糊控制与滑模变结构控制的优势,并根据保持航向和改变航向的特定需求,设计了一种组合式航向控制器。当船舶偏离预定航线较大时采用基于指数趋近律的滑模控制以缩短操舵时间;反之,则使用模糊滑模控制来减少信号波动。仿真结果表明,该模糊滑模控制器在响应速度及超调量方面均优于传统滑模控制器,并且对系统参数变化和外部干扰具有较强的鲁棒性,能够满足船舶航向实时调整的需求。

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客服
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  • 仿2010
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    本文提出了一种基于模糊滑模控制策略的新型船舶航向控制系统,并通过仿真验证了其有效性和稳定性。 为了减少抖振现象,结合模糊控制与滑模变结构控制的优势,并根据保持航向和改变航向的特定需求,设计了一种组合式航向控制器。当船舶偏离预定航线较大时采用基于指数趋近律的滑模控制以缩短操舵时间;反之,则使用模糊滑模控制来减少信号波动。仿真结果表明,该模糊滑模控制器在响应速度及超调量方面均优于传统滑模控制器,并且对系统参数变化和外部干扰具有较强的鲁棒性,能够满足船舶航向实时调整的需求。
  • MATLAB仿
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    本研究运用MATLAB软件进行船舶航向模糊控制系统的设计与仿真分析,旨在验证模糊控制算法在改善船舶操纵性能中的有效性。 我曾完成一个关于模糊控制的船舶航向仿真实验,该实验能够展示模糊控制输入输出的三维立体图。
  • fuzzy_of_ctr_str_line.zip_迹修正
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    本项目提供了一种基于模糊逻辑的船舶航向控制系统及航迹修正方法,通过模拟人类驾驶员的操作经验来优化船舶航行路径和稳定性。 在IT行业特别是船舶自动化与智能导航领域,模糊控制(Fuzzy Control)是一项广泛应用的技术。标题fuzzy_of_ctr_str_line.zip_航向模糊_船舶_船舶 模糊_船舶航向控制_船舶航迹揭示了该压缩包文件的核心内容:关于船舶直线航迹保持的详细资料和模型。 描述中提到建立了一个用于实现精确航行的船舶直线航迹模型,并通过模糊控制系统来调整船体方向,以确保航行精度与安全性。实际操作过程中,影响船只航线的因素众多(如风、浪及水流),而模糊控制能够有效应对这些不确定性因素,提供更加灵活且适应性强的解决方案。 在模糊控制理论中,系统通常由一系列基于人类专家经验制定的规则来描述。例如,在船舶偏离预定航向时,模糊控制器会根据偏差及其变化率生成相应的调整指令(如改变推进器或舵机的动作),以帮助船只回归正确的航行路径。这种方法的优点在于其非线性和自适应性特点,使其能够在复杂环境中有效运作。 压缩包内的文件fuzzy_of_ctr_str_line.mdl很可能是一个模型文件,可能使用MATLAB的Simulink或其他类似仿真工具创建,用于模拟和分析船舶航向模糊控制系统的行为。该模型中包含了输入变量(如航向偏差及其变化率)、模糊逻辑系统及输出变量(如舵角或推进器命令)。通过这些仿真实验可以评估系统的性能,并优化控制规则以确保在各种条件下都能实现精确的航向控制。 总而言之,此压缩包文件为科研人员和工程师提供了一种应用模糊技术来保持船舶直线航行的有效途径。它不仅有助于提高自动导航的研究水平和安全性,也为未来船舶导航系统的设计提供了新思路与解决方案。通过对该模型深入理解及仿真分析,我们可以更好地掌握模糊控制在解决实际问题中的作用,并为其进一步发展奠定基础。
  • MATLAB中PID在仿应用
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    本文探讨了基于MATLAB平台,将模糊PID控制器应用于船舶航向控制系统中的仿真研究,分析其优越性和实际应用价值。 关于在MATLAB环境下进行模糊PID船舶航向控制仿真的研究。
  • MATLAB仿代码(不使用Simulink)
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    本项目提供了一套在MATLAB环境下实现船舶航向模糊控制仿真的独立代码库。旨在模拟并优化船舶航行过程中的航向稳定性,无需借助Simulink工具箱,适用于教学和研究场景。 老外编写的一个程序,该程序接受两个输入并产生一个输出结果,并非Simulink模块。代码较长,但备注非常详细,理解起来不会有太大困难。
  • FMRLC_Tanker.zip_MATLAB__MATLAB___
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    本资源包提供了一个基于MATLAB的船舶控制系统模型,专注于优化船舶在航行过程中的航向控制。通过模拟各种海上条件下的操作,它为研究人员和工程师提供了评估和改进船舶稳定性和操纵性的平台。 船舶航向控制的一个实用程序可以进行仿真运行。
  • BP神经网络MATLAB仿
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    本研究利用MATLAB平台,采用BP神经网络技术进行船舶航向控制系统的设计与仿真。通过优化算法提高系统的稳定性和响应速度,为海上航行提供技术支持。 很久以前为学生设计的一门课程涉及使用BP神经网络来控制船舶的行驶方向。
  • 非线性系统中H∞鲁棒仿研究(2010
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    本论文针对船舶航向控制系统,探讨了H∞鲁棒控制策略,并通过仿真实验验证其有效性和稳定性,以提高复杂海况下的航行性能。 针对船舶航向非线性控制系统的数学模型,在考虑船舶操舵伺服机构特性的情况下,基于状态反馈线性化方法,采用闭环增益成形算法设计出了船舶航向鲁棒控制器。利用Matlab/Simulink工具箱进行仿真后发现,所设计的鲁棒控制器相较于使用极点配置法设计出的鲁棒镇定控制器,在控制性能方面表现更佳,并且对风浪干扰具有更强的鲁棒性。
  • 快速终端水面无人镇定方法.zip_无人___艇_镇定
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    本研究提出了一种基于快速终端滑模(FTSM)技术的水面无人船镇定控制策略,旨在提升无人船在复杂海况下的稳定性和响应速度。通过优化控制算法,有效改善了船只的姿态调整和路径跟踪性能,为船舶自主导航提供了可靠的保障。 水面无人艇的镇定控制采用MATLAB程序实现,并使用了快速终端滑模控制方法。
  • Lyapunov稳定性欠驱动自适应迭代
    优质
    本研究提出了一种基于Lyapunov稳定性理论的欠驱动船舶航向控制策略,采用自适应迭代滑模控制技术,有效提升船舶在复杂海况下的航行性能和操控精度。 本段落提供的资源包括相关研究文献及对应的MATLAB仿真程序供参考使用。论文提出了一种二阶迭代滑模面的设计方法,将航向偏差的稳定问题转化为对滑模面的控制,并基于Lyapunov理论推导了系统渐近稳定的条件,从而得到相应的航向控制律。由于该控制律中包含未知外界干扰和系统不确定因素的影响,文中设计了两种不同的控制策略来应对这些问题。 第一种方法是通过不考虑这些不确定因素的情况下初步构建一个简单的控制规则,并进一步推导出等效的迭代滑模控制器。这种方案的优点在于其参数较少且算法处理相对简便。 第二种方法则引入径向基函数(RBF)神经网络技术,用于逼近系统中的不确定性部分;同时采用自适应控制策略来估计未知外界干扰的影响范围。该方法可以有效应对模型不确定性和海况扰动等因素对控制系统性能的负面影响。