检索结果-内蒙古大学图书馆

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2003年第2期22卷 278-280页

作者：吴俊杰武立军郭嗣琮辽宁工程技术大学电气工程系辽宁阜新123000

模糊控制算法发展至今已有多种算法,对其中的几种常用算法进行分析研究,以比较各种不同算法的特点和优越性是一项十分有意义的工作。通过仿真研究分析了mamdani模糊算法、具有可调因子的模糊算法以及模糊CCC算法的性能,并解释了模糊CCC... 详细信息

模糊控制算法发展至今已有多种算法,对其中的几种常用算法进行分析研究,以比较各种不同算法的特点和优越性是一项十分有意义的工作。通过仿真研究分析了mamdani模糊算法、具有可调因子的模糊算法以及模糊CCC算法的性能,并解释了模糊CCC算法相对于其他两种算法的优越性。还总结了量化因子和比例因子对模糊控制器的影响及因子的修改方法,并在仿真过程中加以了应用和验证。

关键词：模糊控制算法 MATLAB 计算机仿真 mamdani模糊算法可调因子算法模糊CCC算法量化因子比例因子

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基于优化人工势场法的通航航迹规划研究

基于优化人工势场法的通航航迹规划研究

引用

作者：陈旭辉中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

近年来,我国通航相关产业发展迅速,在低空空域开放政策的支持下,各类型飞行任务大幅增加。受运行成本、恶劣天气、复杂地形条件等因素的限制,通航飞机的安全性和飞行效率都有待提高,因此有必要对通航航迹规划方法进行研究,为通航航空器... 详细信息

近年来,我国通航相关产业发展迅速,在低空空域开放政策的支持下,各类型飞行任务大幅增加。受运行成本、恶劣天气、复杂地形条件等因素的限制,通航飞机的安全性和飞行效率都有待提高,因此有必要对通航航迹规划方法进行研究,为通航航空器提供航迹引导和决策支持。人工势场法作为航迹规划算法中的一个重要分支,因其直观简洁、响应迅速的特点而受到广泛认可,但该方法在处理复杂环境条件下的局部动态障碍物问题以及规划静态全局最优航迹时仍存在缺陷。本文聚焦于二维通用航空航迹规划问题,从局部动态场景和全局静态场景两个维度出发,针对不同场景进行了算法的优化和实验论证。主要研究内容如下: 首先,本文研究了传统人工势场法的原理及优缺点,深入分析了目前常用的优化方案,随后探讨了通航飞机航迹规划中航迹表示方法和通航航迹规划约束条件,在此基础上确定了本文使用的通航航迹规划建模方法并理清了全局静态规划与局部动态规划之间的逻辑关系。其次,针对传统人工势场法在复杂动态环境下适应性较差问题,本文提出了一种基于mamdani型模糊算法的优化人工势场法,优化措施包括在斥力势场函数中融入飞行器与目标点间的相对距离函数,并对斥力势场的方向进行了细致分解;引入航路边界斥力影响因子及其计算方法;融合一个三输入单输出的模糊控制器及一套针对飞行限制区、飞机所受虚拟力角度差与大小差的模糊逻辑规则。实验结果表明,该优化算法相比于优化人工势场法,规划航迹缩短了30.1%,规划时间缩短了5.5%,航迹也更加平滑。最后,针对传统人工势场法全局规划能力及考虑航迹经济成本方面的不足,本文提出了一种优化人工势场-蚁群算法,优化措施包括将有关油料消耗的成本函数嵌入到启发式信息函数中;在信息素更新规则中引入飞行经济成本权衡因子,实现了在追求最短航迹的同时也兼顾飞行经济效益。为了评估算法在处理复杂及危险天气状况下的航迹规划性能,本文还进行了雷达图像数据的处理及地图建模的研究工作,经实验验证,该优化算法与蚁群算法和优化人工势场法相比,平均最短航迹分别减少了34%和9.74%;平均耗时分别减少了30.26%和8.62%;飞行经济成本分别减少了46.67%和15.95%,有效地提高了航迹规划的经济性及实用性。

关键词：通用航空航迹规划人工势场法蚁群算法 mamdani模糊算法危险天气

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基于广义预测控制算法的水面无人船航向控制器设计

基于广义预测控制算法的水面无人船航向控制器设计

引用

作者：周浩武汉理工大学

学位级别：硕士

在船舶行业的发展中,无人船凭借其全方位信息化、无人化、智能化等特点,成为未来船舶发展的必然趋势。无人船技术最早兴起于国外,首先运用在军事领域,但近年随着无人船技术的普及和发展,无人船技术在各领域的应用也变得广泛起来,如水环... 详细信息

在船舶行业的发展中,无人船凭借其全方位信息化、无人化、智能化等特点,成为未来船舶发展的必然趋势。无人船技术最早兴起于国外,首先运用在军事领域,但近年随着无人船技术的普及和发展,无人船技术在各领域的应用也变得广泛起来,如水环境监测、海上交通、应急救援、巡逻侦查等。水面无人船的核心部分是它的航行控制器,它的主要功能是控制和优化无人船的运动姿态及状态,完成无人船在各种航海情况下的工作使命,按照系统规划生成的目标航向、航迹等指令,通过系统中的控制算法计算和拟合,最终给出每一时刻无人船的舵角控制信号、航速控制信号。本论文在进行航行控制器的设计时,考虑到无人船在同一工况下的航速基本保持为恒定状态,因此只针对航向控制器进行研究和设计。在航向控制器设计之前,首先采用适当的方法对无人船建立运动数学模型,同时考虑到实际情况下无人船运动会受到风浪流的影响,从而对风浪流的干扰进行数学建模。针对传统PID控制器在无人船航向控制系统中表现出抗干扰能力弱、控制精度低等问题,本论文航向控制器采用广义预测控制算法进行设计,首先建立相应的状态空间模型,然后建立基于mamdani模糊推理的航向优化控制器,我们根据内部模型结构,对系统未来航向的输出状态进行预测,对得到的输出误差加入反馈校正,将其与参考输入值进行比较,应用mamdani模糊算法进行滚动优化,然后再计算当前时刻应加于系统的控制动作,完成整个控制循环。航向控制器的航向反馈值采用卡尔曼滤波器进行信号滤波后再输入至状态空间模型中,由此完成整个航向预测控制器的设计,即对给定的航向控制指令的输出结果进行预测,然后根据比较结果对控制指令进行优化,提高航向控制器的控制能力。本论文在考虑风浪流干扰的条件下对无人船的航向控制器进行设计,仿真结果表明,与传统PID航向控制器相比,基于广义预测控制算法的航向控制器具有控制精度高、稳态误差小、鲁棒性好等特点。

关键词：无人船航向控制 PID 广义预测控制 mamdani模糊算法

来源：评论

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