船舶自动舵的研究

给出了用适应式ＰＩＤ及Ｈ∞鲁棒控制算法实现的船舶自动舵的研究结果；自动舵具有保持航向和航迹功能；适应式ＰＩＤ算法是根据船舶流行时的天气、海况、负载及航偏角大小改变ＰＩＤ比例、积分、微分系数以适应船舶航行需求；Ｈ∞鲁棒控制算法是藉助ＭＡＴＬＡＢ软件包的鲁棒控制工具箱，应用Ｈ∞控制理论的Ｓ／Ｔ／ＫＳ混合灵敏度问题设计船舶航向保持控制器；航迹算法采用自动航行方式以使船舶始终航行在计划航线的允许偏差带内；     

全任务航海模拟器的航迹保持算法

为满足全任务航海模拟器的功能需要,采用Visual C++重新进行设计,改进了原用C语言实现的船舶航迹自动舵.航迹保持算法采用间接式算法,超出偏差带时采用多模态控制,使船舶回到偏差带以内;航向保持采用常规PID控制算法.仿真结果表明,风力7级时,在超出偏差带或转向时船舶均能自动回到预定航线上,最大航迹偏差为2 n mile.采用VC实现的航迹自动舵可满足航海模拟器的功能要求.     

基于MATLAB语言仿真的自动舵模糊控制系统

论述了一种基于 MATLAB 语言的自动舵模糊控制仿真系统,通过 MATLAB 语言中SIMULINK 模块和模糊控制工具箱实现自动舵模糊控制仿真。实践证明,该方法具有效率高、实用性强的特点。     

基于航迹误差预测模型的船舶自适应控制

为提高船舶控制精度,根据船舶航迹、航向、航速、舵角特性和历史数据,采用卡尔曼滤波进行误差预测估计,利用反传多层感知器自适应网络建立船舶航迹误差预测模型,并采用舵角、航向、航迹三层串级回路系统结构,完成自动舵控制功能.在风浪干扰、改变船舶模型的回转性指数、追随性指数、延迟因子和积分因子情况下,该系统以较少的舵角动作迅速收敛,减小了航迹的波动幅度和次数,使船舶航迹与预定航线更加拟合.仿真结果表明,在模型失配情况下,该系统仍可保持稳定的输出和光滑的控制作用,具有较好的鲁棒稳定性和良好的动态调节品质.     

航迹自动舵的实船试验研究

阐述了一类航迹自动舵的系统设计,重点介绍了实船试验情况,并通过海试比较了增益规划式ＰＩＤ鲁棒控制及神经网络控制等不同算法的性能,试验结果表明航迹舵在不同海况长时间工作稳定可靠,航迹控制性能良好。     

智能积分型的船舶航向自动舵

针对常规PID自动舵中积分盲目、记忆了对航向控制不利的信息，导致超调增大、稳定时间延长的问题，提出了一种智能积分型PID自动舵；针对PID自动舵鲁棒性差的问题，采用了模糊控制，提出一种智能积分型模糊PID自动舵．这两种自动舵均应用智能积分控制，在船舶航向控制中的不同阶段采用不同的积分控制策略，通过特征辨识，仅保留有用信息，从而快速地消除了稳态误差．仿真试验证明这两种自动舵性能与原算法相比，性能改善，超调明显减小，稳定时间明显缩短．     

玻璃炉的模糊控制

以ＳＴＤＶ４０系统Ⅱ为硬件基础，采用具有前馈的模糊控制算法，对１０００ｋＷ玻璃烤花炉进行控制．现场使用说明该系统控制精度高、可靠性好、使用方便．     

航迹保持指数控制算法

本文讨论了利用航向自动舵实现航迹控制的问题,给出了一种可以通过对航向的控制来保持航迹的指数控制算法,并对该算法的参数整定进行了讨论。最后,对这一控制算法进行了数字仿真。     

船舶航迹保持的神经网络控制器研究

提出一种船舶航迹保持在线神经网络控制器。该控制器能解决精确的船舶动态模型难以建立的问题,能用舵角同时控制航迹偏差和航向偏差,能通过对控制精度的直接计算来自动地在线训练学习而不需离线训练学习过程。计算机仿真结果表明了该控制器训练方法的有效性和控制的鲁棒性。     

一类航迹操舵仪的系统设计

以航迹控制为核心介绍了一种自动操航仪的系统设计与软硬件实现。该系统对多种信息进行智能决策，使得控制模式能灵活切换平滑过渡，对天气，装载，速度的变化具有适应能力，且人机对话方便，警报简明准确，可作为一套完整的航迹舵应用，也可安装在原有的随动或航向操舵仪旁使之实现航迹自动控制。     

饲料生产过程计算机控制系统

对原有的小型饲料加工生产设备进行技术改造，采用ＳＴＤ－５０００型工业控制计算机，通过控制变频调速器及相应的电机转速，对饲料生产过程进行自动配料自动计量。     

基于恒向线航法的航迹偏差计算

介绍一种航迹精确计算方法，在此基础上，提出了计算航迹偏差的公式，并就影响航迹计算精度的计算参考点的选取，提出了一种实用方便的算法．该算法由于基于较精确的航迹计算，并且采用一步计算而不是累加计算，因此精度较高．基于该算法得到的航迹偏差，进行了混合智能航迹舵的设计，仿真效果令人满意．     

变论域模糊控制在X舵抗干扰操纵中的应用

为了发掘X舵潜艇在持续高强度随机干扰环境下稳定操纵的能力,建立了某型X舵潜艇六自由度运动模型,分析了X舵的操纵规律,在X舵模糊控制主体、智能模糊积分环节及控制权限动态分配三个方面对X舵模糊控制系统进行了设计.仿真计算表明:模糊控制系统在潜艇低频和高频随机干扰力和力矩峰值分别为500 k N和400k N·m的作用下,基本能将深度和姿态稳定在期望值,控制效果明显好于比例积分微分(PID)控制器,但在高频干扰下存在小范围抖振现象.采用变论域思想对模糊控制系统进行改进,对深度、纵倾、横倾和航向的误差变化率采用论域在线调节机制,在同样的干扰环境下能够消除深度和姿态的抖振,实现对潜艇复杂条件下航行的精准稳定控制.     

船舶自动舵控制技术的发展

介绍与比较了船舶操纵的各种自动舵控制方法,船舶自动舵可分为4个发展阶段,即机械舵、PID舵、自适应舵和智能舵,其中智能舵为目前最先进的自动舵,它又分为专家系统、模糊舵和神经网络舵.     

船舶操纵的控制技术发展综述

介绍与比较了船舶操纵的各种自动舵控制方法,船舶自动舵可分为４个发展阶段,即机械舵、ＰＩＤ舵、自适应舵和智能舵,其中智能舵为目前最先进的自动舵,它分为专家系统、模糊舵和神经网络舵。     

船舶运动控制仿真平台

ｉｓｕａｌ Ｃ＾＋＋编程建立了船舶运动控制仿真系统,包括各种典型船舶的数据库,具有单机仿真、联机仿真及船舶操纵仿真三种模式,可模拟船舶的航向保持、航迹保持和转向控制等动态,为控制算法的评估和自动舵产品的测试提供了一个仿真试验平台。     

STD总线存储器扩充设计

本文提出了在ＳＴＤ总线环境下进行存储器扩充的方案，通过引用ＳＴＤ总线的ＭＥＭＥＸ线和ＳＴＤ总线Ｉ／Ｏ模板上的ＳＥＧＭＥＮＴ线，相当于各扩充了一条地址线，因而可将存储容量从６４Ｋ分别扩展到１２８Ｋ。又论证了同时采用ＭＥＭＥＸ线和ＳＥＧＭＥＮＴ线，可将寻址范围扩展到２５６Ｋ。     

基于RBF神经网络的船舶航向模糊控制

船舶自动舵性能的优劣直接关系到船舶的航行安全和经济效益，针对船舶运动具有非线性、大滞后等复杂性的特点，将神经网络和模糊控制应用于船舶运动控制中。仿真结果显示它不仅具有常规控制的性能，而且具有更强的鲁棒性和适应非线性对象的能力。     

航迹舵组件的研究

介绍了航迹舵组件的基本原理与功能，并对这一新助航设备的软件设计进行了分析与研究。     

一种新型玻管外径及壁厚自动测控仪器

介绍一种由ＳＴＤ工业控制计算机、光学系统和ＣＣＤ传感器组成的新的玻管外径壁厚自动测控仪器，讨论了系统的工作原理和设计特点．