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相对漂浮船舶动力定位的跟踪控制方法研究
| 论文题名： | 相对漂浮船舶动力定位的跟踪控制方法研究 |
| 关键词： | 相对漂浮船舶;动力定位;跟踪控制;系统仿真 |
| 摘要： | 现在动力定位(Dynamic Positioning，DP)系统在研究和应用上都已经非常成熟，但关于相对水面动目标的动力定位技术在国内还不曾具体研究过。本文提出了相对漂浮船舶动力定位的跟踪控制的概念，不是传统的定点定位和循迹跟踪，而是要求定位船跟踪一个在海面上自由漂浮的目标船，使两船始终保持相对固定的位置和艏向，并对该技术进行初步研究。 本文建立了动力定位船舶的低频运动和高频运动数学模型、推进器模型、测量模型，同时对风、浪、流等外界环境扰动的数学模型进行描述。自由漂浮船采用了与定位船相同的数学模型进行仿真。给出了定轴推力器与全回转推力器的布置以及推力分配策略。 介绍了数字式PID的控制算法，给出了神经网络的学习方式、网络结构等有关概念，着重分析了有关BP网络和对角回归网络(DRNN)的特性。结合相对自由漂浮运动船舶的动力定位系统设计了基于神经网络的BP—PID和DRNN—PID两种控制器用来对定位船加以控制。最后结合所设计的控制器进行仿真研究。同时将DRNN—PID控制器跟BP—PID控制器的控制效果进行比较。最后，通过对系统的仿真结果可以看出，DRNN—PID控制器具有控制精度比较高、响应时间比较短及稳定性比较性强的特点，对不同海流的干扰具有一定的适应能力。同时也验证了本文系统模型的正确性和准确性，表明该控制方法具有一定的理论意义及实用价值。 |
| 作者： | 王仲 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 施小成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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