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本文以Matlab6.5为平台,首先建立了高速单体船推进和操纵系统的数学模型,并在Matlab/Simulink上建立了相应的仿真模型,实现了高速单体船推进和操纵的联合运动仿真;在仿真过程中,本文使用了模糊控制器对推进系统进行控制,使用了模糊控制器和PID控制器并结合混沌优化算法及粒子群优化算法实现对操纵系统的智能控制;大量的仿真结果表明:高速单体船的平面运动过程被比较客观地反映出来,同时智能控制器的控制效果很好,使得其在航向控制时,不仅超调量小,而且稳定性好。
其次,从力学的角度建立了翼滑艇平面运动的数学模型,然后建立了翼滑艇推进系统的模糊控制器和操纵系统的粒子群优化PID控制器的数学模型;根据所建立的数学模型,在Matlab/Simulink上建立了相应的仿真模型;以课题组开发研制的一条5.8m翼滑艇实船作为运动仿真和控制的算例,进行了实时控制仿真,并作了仿真结果分析,仿真结果表明,所建模型能够定性地反映翼滑艇平面运动规律,且该模型具有很好的控制稳定性。
最后,基于Matlab/GUIDE工具,设计了图形用户界面,开发了一套高速船推进和操纵联合智能控制初步分析仿真软件,该软件具有良好的交互性,能够方便用户进行相应的仿真参数设置,做实时仿真计算,并输出仿真结果,这使得该软件具有较高的实用性,这也为高速船初步设计在推进和操纵方面的分析提供了一个参考平台。