船舶運動控制

內(nèi)容概要

　　當前船舶運動控制研究面臨的主要問題在于船舶動態(tài)的不確定性、隨機的環(huán)境干擾以及量測信息的不精確性，傳統(tǒng)控制策略的效果不能令人滿意。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制（NNC）、模糊控制（FLC）、混合智能控制（HIC）、H∞魯棒控制（HIRC）及非線性控制（NC），為解決上述問題、設(shè)計高水平的船舶運動控制器提供了新的契機?！　”緯到y(tǒng)深入地總結(jié)了近20年來國內(nèi)外學(xué)者將NNC、FLC、HIC、HIRC、NC應(yīng)用于船舶運動控制所取得的主要成果，其嚴謹?shù)恼撌隼谟信d趣的讀者盡快地觸及學(xué)科的前沿問題。書中融人了筆者對船舶運動科學(xué)的一系列思考所得和研究設(shè)計范例，從而使本書有可能避免泛泛空談的弊端，其個性化的筆觸給予讀者以平等交談的親切感。　　本書共分7章：緒論，船舶運動數(shù)學(xué)模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，模糊控制，混合智能控制，H∞魯棒控制，非線性控制?！　”緯晒┙煌ㄐ畔⒐こ碳翱刂?、航?？茖W(xué)與技術(shù)、輪機工程、船舶自動化、船舶設(shè)計與制造、控制理論與控制工程專業(yè)的碩士生、高年級本科生作為船舶運動控制課程的教材及教學(xué)參考書，對船舶運動控制器研究和設(shè)計人員有重要參考價值。　　為方便將本書作為教材使用，根據(jù)每章的重點內(nèi)容在每章的后面都編寫了習(xí)題，可供學(xué)生復(fù)習(xí)和強化每章的知識點，也可供教師出考試卷參考。在書的最后給出了書中重點內(nèi)容的實驗編排及設(shè)計，每個實驗的重點內(nèi)容和程序都給出了提示，方便教師和學(xué)生使用。

作者簡介

　　張顯庫，男，遼寧遼陽人。大連海事大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、交通信息工程及控制國家重點學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人。從事船舶運動控制和魯棒控制研究。1998年在大連海事大學(xué)獲博士學(xué)位。 　　已編著出版《Visual Basic工程應(yīng)用實例》、《船舶運動智能控制與H∞魯棒控制》、《Visual Basic程序設(shè)計》、《VB實用編程技術(shù)》和《控制系統(tǒng)建模與數(shù)字仿真》5部著作。 在國際學(xué)術(shù)期刊及國家級學(xué)術(shù)刊物上共發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，其中：國際學(xué)術(shù)期刊論文6篇。國內(nèi)11種EI檢索源期刊論文20余篇。論文被SCI收錄3篇，被EI收錄20余篇，論著被同行引用110次。 科研項目“綜合船舶監(jiān)控系統(tǒng)”獲遼寧省科技進步二等獎（排名3）?！耙环N簡化的H∞混合靈敏度算法”獲遼寧省自然科學(xué)三等獎（排名1）?！爸悄苁胶桔E舵產(chǎn)品化研究”獲交通部科技進步三等獎和遼寧省發(fā)明創(chuàng)造一等獎，“H∞魯棒控制自動舵研究”獲大連市技術(shù)開發(fā)一等獎（排名2）。參加或主持完成了國家自然科學(xué)基金、國家博士點基金、交通部、新加坡海軍、大連市、大連機車車輛廠、錦州航海儀器廠、大連遠洋運輸公司的20余項科研項目。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 船舶運動控制概述1.2 船舶運動控制研究的基本問題1.3 船舶運動控制策略習(xí)題第2章 船舶運動數(shù)學(xué)模型2.1 引言2.2 船舶平面運動的線性化數(shù)學(xué)模型2.2.1 船舶平面運動的非線性模型和線性模型2.2.2 狀態(tài)空間型船舶平面運動數(shù)學(xué)模型2.2.3 傳遞函數(shù)型的船舶運動數(shù)學(xué)模型習(xí)題第3章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制引論3.1.1 人工神經(jīng)元與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.1.2 ANN的基本結(jié)構(gòu)3.1.3 ANN的學(xué)習(xí)方法3.1.4 ANN的特點和優(yōu)點3.1.5 ANN的發(fā)展簡史3.2 MLP的BP訓(xùn)練方法3.2.1 MLP的結(jié)構(gòu)和前向算法3.2.2 MLP的誤差反向回傳算法（BP算法）3.2.3 有關(guān)BP算法的一些問題3.2.4 BP算法的一個簡例3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案概述3.3.1 監(jiān)督控制3.3.2 直接逆控制3.3.3 間接控制3.3.4 直接控制3.3.5 內(nèi)部模型控制3.4 監(jiān)督控制在船舶自動舵中的應(yīng)用3.5 直接控制應(yīng)用于船舶自動舵3.5.1 用于航向保持的SISO神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動舵結(jié)構(gòu)3.5.2 直接控制式航向保持器NNC的訓(xùn)練方案3.5.3 直接控制式航向保持器NNC的訓(xùn)練方法3.5.4 直接控制NNC自動舵的仿真研究結(jié)果3.6 內(nèi)部模型控制應(yīng)用于船舶自動舵3.6.1 航向保持環(huán)3.6.2 轉(zhuǎn)向控制器習(xí)題第4章 模糊控制4.1 FLS概論4.1.1人類思維的兩種模式4.1.2 模糊邏輯系統(tǒng)與模糊邏輯控制4.1.3 FLS的發(fā)展簡史4.2 FLC基本原理4.3 模糊規(guī)則的提取方法4.3.1 基于直接匹配的模糊規(guī)則抽取方法4.3.2 基于乘積空間聚類的模糊規(guī)則提取方法4.4 FLC在船舶運動控制中的應(yīng)用習(xí)題第5章 混合智能控制5.1 混合智能控制系統(tǒng)引論5.2 適應(yīng)式混合智能系統(tǒng).ANFIS及其在船舶控制領(lǐng)域的應(yīng)用5.2.1 ANFIS的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)5.2.2 ANFIS的訓(xùn)練5.2.3 ANFIS用于自動舵控制算法設(shè)計5.2.4 ANF、IS系統(tǒng)小結(jié)5.3 模糊自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制網(wǎng)絡(luò)FALCON及其在船舶運動控制領(lǐng)域的應(yīng)用5.3.1 FALCON的結(jié)構(gòu)5.3.2 FAILCON的學(xué)習(xí)策略5.3.3 FALCON的應(yīng)用——船舶航向保持和航向改變的模糊自適應(yīng)學(xué)習(xí)控制策略5.4 遺傳算法（GA）及其在船舶運動控制器優(yōu)化中的應(yīng)用5.4.1 GA算法概述5.4.2 遺傳算法的進一步討論5.4.3 GA用于優(yōu)化Fuzzy Autopilot參數(shù)之例5.4.4 GA應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練……第6章 H∞魯棒控制第7章 非線性控制參考文獻附錄

圖書封面

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