專家控制及其在工程船舶運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論都建立在嚴(yán)格而精確的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上，但是許多控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型難以建立，甚至根本無法建立。因而，對(duì)精確數(shù)學(xué)模型的依賴使傳統(tǒng)控制理論的應(yīng)用受到很大的限制。 智能控制理論的建立彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制理論的不足。它不必建立精確的數(shù)學(xué)模型，通過構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)庫和推理機(jī)構(gòu)，運(yùn)用人類思維方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，能夠達(dá)到理想的控制目標(biāo)。專家控制是智能控制領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，其高度的仿人智能特性為按照人類思維方法解決工業(yè)過程中

2、的復(fù)雜問題提供了一條新思路。 鋪排船是一種為適應(yīng)長江航道治理工程的需求而建造的專用工程船舶。由于其運(yùn)動(dòng)控制方式的特殊性和難以建立精確模型，目前的鋪排船大都采用手動(dòng)方式來控制，主要依靠船工經(jīng)驗(yàn)，來協(xié)調(diào)控制各條纜繩的收放，實(shí)現(xiàn)船舶的移船和定位。 本文主要研究專家控制及其在工程船舶運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程船舶的自動(dòng)操縱和航跡航向自動(dòng)糾偏。首先，本文討論研究了專家控制的基本理論及專家控制器的構(gòu)造方法；其次根據(jù)手動(dòng)控制思想建立了

3、工程船舶運(yùn)動(dòng)控制的簡化數(shù)學(xué)模型；再次按照專家經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一種航跡航向?qū)＜铱刂破鱽韺?shí)現(xiàn)船舶的運(yùn)動(dòng)控制，運(yùn)用于實(shí)際工程中收到了滿意的控制效果；最后，在此基礎(chǔ)上本文將智能控制中另外兩大內(nèi)容——模糊控制、遺傳算法融合進(jìn)來，設(shè)計(jì)出了一種模糊專家控制器并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，仿真實(shí)驗(yàn)表明，優(yōu)化后的工程船舶模糊專家控制器較此前的專家控制器具有更好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。 雖然本文提出的工程船舶運(yùn)動(dòng)專家控制器已經(jīng)在實(shí)際使用中獲得了較好的控制效果，但是在