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 |