基于智能控制的船舶路径规划及目标循迹

目录

缩略表

第1 章 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 路径规划算法研究现状

1.2.2 目标循迹控制研究现状

1.2.3 国内外文献综述的简析

1.3 主要研究内容和方向

第2 章船舶运动数学模型

2.1 坐标系及各坐标系间变换

2.1.1 坐标系

2.1.2 各坐标系间变换

2.2 船舶数学模型

2.3 环境载荷模型

2.3.1 风载荷模型

2.3.2 浪载荷模型

2.3.3 流载荷模型

2.4 本章小结

第3 章船舶运动观测器

3.1 无源非线性观测器

3.1.1 观测器方程

3.1.2 估计误差

3.2 稳定性分析

3.2.1 全局指数稳定性

3.2.2 非线性观测器的无源性解释

3.3 扩展卡尔曼滤波

3.3.1 扩展卡尔曼滤波算法

3.3.2 扩展卡尔曼滤波数值问题

3.4 本章小结

第4 章船舶制导系统

4.1船舶路径规划算法

4.1.1 基于势流法的路径规划算法

4.1.2 基于人工势场法的路径规划算法

4.1.3 离散人工势场法

4.2 船舶目标循迹算法

4.2.1 基于航路点法的路径描述

4.2.2 直线航迹循迹算法

4.2.3 曲线航迹循迹算法

4.3 制导算法优化

4.3.1 期望加速度函数

4.3.2 期望速度函数

4.3.3 期望位置算法

4.4 本章小结

第5 章船舶控制器和推力分配

5.1 船舶控制系统

5.1.1 加速度反馈

5.1.2 PID 控制

5.1.3 非线性 PID 控制

5.2 推力分配模型

5.2.1 推力分配系统概述

5.2.2 基于功耗最小的优化方法

5.3 本章小结

第6 章船舶仿真控制系统

6.1平台介绍

6.2模块介绍

6.2.1 模拟器模块

6.2.2 观测器模块

6.2.3 控制器模块

6.2.4 导航器模块

6.3仿真结果

6.3.1 制导系统仿真

6.3.2 四角实验仿真

6.4本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢