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基于模拟退火算法的船舶航向PID控制器参数优化研究
| 论文题名： | 基于模拟退火算法的船舶航向PID控制器参数优化研究 |
| 关键词： | 船舶工程;航向控制;PID控制器;参数优化;模拟退火算法 |
| 摘要： | 船舶航向控制大多数是传统的PID控制，它以其原理简单、易于实现、适应性强、参数调整较容易等特点得到了广泛地应用，但是传统的PID控制器参数整定方法通常并不能取得预期的效果。因此，运用多种不同的优化方法来解决PID参数优化问题成为了最有效的控制系统设计方案。 模拟退火算法(SA)是基于局部搜索算法的改进搜索算法，本文利用其思路清晰、原理简单、使用灵活的特点对舶航向控制PID参数进行离线优化，首先根据船舶航向控制应保证航向偏差和操纵舵角应尽量小的特点，确定SA算法优化的目标函数和算法参数，利用SA算法对目标函数进行搜索迭代运算，得出优化后的PID参数，并进行MATLAB仿真实验与遗传算法(GA)和单纯形算法优化PID参数对比证明SA算法在优化PID参数的可行性和优越性，收敛时间短，系统无超调，上升快，应舵小，具有很强的鲁棒性。 针对PID参数的SA优化中计算时间过长和可能遗失中间最优解的局限性，提出了一种改进的SA算法，增加算法中间记忆环节并优化冷却进度表，利用改进后的SA算法对船舶PID控制器进行仿真实验，并与普通的SA算法对比，改进后的SA算法收敛速度更快，得到的最终解也具有相当的可靠性，有一定的实用价值。 |
| 作者： | 邵文超 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 陈世才;赵英伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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