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非线性船舶模型的建立与ANFIS航向控制器设计
| 论文题名： | 非线性船舶模型的建立与ANFIS航向控制器设计 |
| 关键词： | 自适应网络;航向控制;模糊控制;ANFIS控制系统 |
| 摘要： | 本文对基于自适应网络的模糊推理系统(ANFIS)(Adaptive-Network-basedFuzzy Inference System)在船舶航向控制中的应用进行了仿真研究。本文从船舶非线性模型的研究出发，通过编写S函数实现了加入风、浪干扰的船舶非线性模型的SIMULINK仿真模块。以模糊控制器的理论研究为基础，设计了船舶航向模糊控制系统。对基于自适应网络的模糊推理系统进行了深入的研究，提出了ANFIS船舶航向控制系统的设计，并进行了仿真研究。 首先具体分析了船舶非线性模型，详细介绍了风、浪干扰以及通过构造SFunction进行SIMULINK仿真的方法。编写了加入风、浪干扰的船舶非线性模型的s函数，为船舶控制仿真试验提供了一个简洁、便利的平台。 然后从模糊控制原理出发，介绍了模糊控制器的实现步骤，通过对典型船舶模糊航向控制系统的分析，设计了船舶航向模糊控制器。 最后详细介绍了ANFIS的算法和原理，讨论了应用MATLAB工具箱实现ANFIS控制器的具体过程。通过设计船舶航向PID控制系统获取ANFIS控制系统的训练数据。以加入风、浪干扰的船舶非线性模型作为被控对象，设计了ANFIS船舶航向控制系统，并对加入风、浪干扰的船舶满载、半载两种情况分别进行了仿真，取得了较好的仿真效果。这也就从加入外界干扰和改变船舶自身参数两个方面验证了ANFIS船舶航向控制系统的鲁棒性，由仿真结果可以看出ANFIS控制系统的控制效果优于PID控制系统且具有较强的自学习性和自适应性。 |
| 作者： | 梁玉 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 颜德文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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