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减摇航向自动舵的简捷鲁棒优化控制算法
王立军,
大连海事大学学报 , 2013,
Abstract: 为使航向自动舵在简捷鲁棒控制的基础上实现舵减摇功能,在小幅度增加控制成本的前提下增强船舶抗风浪能力,设计具有船舶航向保持、航向改变和舵减摇三种工作模式的简捷鲁棒优化控制系统.该系统在船舶运动状态和海况发生变化后,通过检测航向偏差和横摇角的标准差值是否超出设定阈值,进而适时地利用遗传算法优化控制系统参数.以非线性船舶运动模型为控制对象的仿真试验结果表明,该控制系统在船舶横摇自然频率附近较宽频带内减摇效果显著,并具有较好的转向和航向保持性能.控制器参数具有较好的自适应调整能力.
船舶自动靠泊控制研究综述
,
大连海事大学学报 , 2015, DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2015.03.001
Abstract: 介绍国内外船舶自动靠泊控制的研究成果,并结合“船舶工业4.0”与世界海事组织“益航海”战略实施计划背景,提出船舶自动靠泊控制研究的模型统一化、控制智能化、靠泊全程化、测量精确化、实现工程化的发展趋势.
基于Lyapunov稳定性的船舶参数激励横摇非线性简捷鲁棒控制
马 磊,
大连海事大学学报 , 2013,
Abstract: 为减小参数激励带来的不利因素,需要非线性鲁棒控制器对系统稳定性进行控制.为简化船舶参数横摇非线性控制器设计过程,通过构建Lyapunov能量函数,将设计步骤由2步变为1步,减少了控制器参数的整定数量,避免了非线性控制律对消系统的非线性项.仿真结果表明,采用以上方法设计的非线性简化控制器对于消除船舶参数横摇系统的大幅横摇十分有效,并且具有一定的鲁棒性.
欠驱动船舶简捷鲁棒自适应路径跟踪控制
国庆,,关巍
哈尔滨工程大学学报 , 2014, DOI: 10.3969/j.issn.1006-7043.201303006
Abstract: 为了进一步解决模型存在任意不确定性和外界环境干扰的欠驱动船舶路径跟踪控制问题,在Backstepping方法基础上,引入非线性函数逼近技术对模型中任意不确定因素进行补偿控制。考虑到"计算膨胀"和控制实时性问题,引入动态面控制和最小参数学习方法的设计思想,充分利用欠驱动船舶模型内部结构特征,将用于非线性函数逼近的神经网络权重压缩为4个参数进行在线学习。该算法具有形式简捷、学习参数少、易于工程实现的特点,仿真实例验证了所提出控制策略的有效性。
不对称信息理论与非线性鲁棒控制算法
,杨盐生
控制与决策 , 2005,
Abstract: 针对非线性船舶航向保持系统,通过设计其精确反馈线性化控制器,给出一种物理意义更明显的解释,即非线性精确反馈线性化控制器由非线性函数项和常规线性控制器组成.将简化的精确反馈线性化法与闭环增益成形算法相结合,设计其非线性鲁棒控制器,增加了信息的传递量,在提高系统鲁棒性能的基础上,使该算法成为实际工程上可用的算法.仿真结果表明,当信息传递充分时E航向保持效果良好.
基于信息对称的简捷控制
,金一丞
控制与决策 , 2007,
Abstract: 阐述信息对称对控制理论应用的重要意义.通过简化复杂的鲁棒控制算法和加强算法的执行来增加系统的信息对称,使复杂系统实现简捷控制.从仿真结果可以看出,简捷控制也可达到无超调,无静差,调节时间快,对模型摄动具有鲁棒稳定性.简捷控制的准确性好,可靠性高,鲁棒性强,易于达到信息对称,因此可用性强,实际应用前景广阔.
船舶4自由度响应型数学模型的研究
惠小锁,
大连海事大学学报 , 2013,
Abstract: 为建立考虑船舶横摇的船舶4自由度响应型数学模型,首先采用类比建模的方法建立船舶横摇响应型数学模型,并首次提出了船舶横摇指数的概念;然后利用多元回归分析软件SPSS17.0及偏最小二乘法对8条船舶数据进行分析,得到横摇指数的最优回归公式;最后,联立Nomoto模型和船舶横摇响应型数学模型得到船舶4自由度响应型数学模型.该模型结构简单,较传统的船舶水动力数学模型更为简捷方便,且基本满足精度要求.
基于网络控制的船舶航向简捷鲁棒控制
徐国平,
大连海事大学学报 , 2014,
Abstract: 以实习船“育鲲”轮的非线性响应模型为控制对象进行仿真试验.结果表明,在恶劣海况下,控制器可以达到超调小、无静差,对模型摄动和干扰具有鲁棒性能.该控制器设计过程简单,控制效果良好.
一种简化的H∞控制混合灵敏度算法
,贾欣乐
控制理论与应用 , 2001, DOI: 10.7641/j.issn.1000-8152.2001.2.036
Abstract: 受到回路成形思想的启发,通过对H∞控制的S/T混合灵敏度奇异值曲线的观察及基于S和T具有相关性的考虑给出一种简化的H∞控制混合灵敏度算法.该算法避免了权函数的选择而对系统进行闭环增益成形,其核心是确定闭环系统传递函数即T的最终希望的形状,不加任何权函数,直接设计出K.由于T和S的相关性,T的形状确定,S的形状也就确定了,从而保证了设计出的控制系统具有良好的鲁棒性和鲁棒稳定性.
一种双极性S函数修饰的非线性船舶航向保持算法
,杨光平,张强
大连海事大学学报 , 2016,
Abstract: 为使船舶航向保持算法更节能,利用闭环增益成形算法设计线性控制器,使用一种双极性S函数修饰原线性控制律. 理论分析表明,该算法在获得同样控制效果情况下,降低了控制能量.以“育鲲”船为例,采用Simulink工具箱进行计算机仿真验证.结果表明,所设计的非线性修饰后的线性控制器具有良好的鲁棒性能,操舵幅值平均降低10%以上.
In order to make the ship course keeping algorithm more energy-efficient, the linear controller was designed by using the closed-loop gain shaping algorithm. Then a kind of bipolar sigmoid function was applied to decorate the former linear controller. Theoretical analysis shows that the proposed algorithm can reduce the control energy when control effect equals to the former. Taking the training ship “Yukun” as an example, and Simulink Toolbox was used to simulate. Results indicate that the designed controller based on nonlinear decoration has the advantages of good robustness, and steering amplitude reduces by more than 10% on average.
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