船舶航向局部逼近神經(jīng)網(wǎng)絡復合自抗擾控制研究.pdf

1、本文主要對大型船舶的航向局部逼近神經(jīng)網(wǎng)絡復合自抗擾控制進行了理論設計和仿真研究，完成了對兩艘大型集裝箱實際船舶對象的操縱數(shù)學建模、航向智能控制器的算法設計及仿真驗證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴選擇排水量93888噸(9572 TUE)的XIN SHANG HAI號和排水量69500噸(5446 TUE)的SHANG HAI號兩艘大型集裝箱船作為控制對象，并考慮到了風與流干擾的影響，建立了船舶的MMG操縱模型。為驗證所建模型的合理

2、有效性，完成了船舶回轉試驗與Z形操縱試驗仿真驗證。⑵自抗擾控制器(ADRC)具有可以把未知擾動看成擴張的狀態(tài)并對其進行估計，進而對系統(tǒng)給予擾動補償?shù)奶攸c，將ADRC應用到船舶航向控制系統(tǒng)中，在對ADRC理論設計的基礎上進行了Simulink仿真實現(xiàn)，并且以XINSHANG HAI號集裝箱船作為控制對象進行了航向控制仿真驗證。⑶為了進一步提高控制效果和改善非線性的ADRC參數(shù)過多的缺點，在研究小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(CMAC)和徑向基函數(shù)(RB

3、F)神經(jīng)網(wǎng)絡兩種局部逼近神經(jīng)網(wǎng)絡理論的基礎上，對ADRC進行了改進，分別設計了CMAC與ADRC相結合的復合控制器CMAC-ADRC以及RBF與ADRC相結合的復合控制器RBF-ADRC，通過對XIN SHANG HAI號集裝箱船的控制仿真，驗證了經(jīng)過改進后的兩種局部逼近神經(jīng)網(wǎng)絡復合自抗擾控制器在控制效果上都有了較明顯的改善。⑷選擇另一艘集裝箱船SHANG HAI號作為被控對象，分別在不同海況下進行了仿真研究，驗證了局部逼近神經(jīng)網(wǎng)絡復合