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一种基于混合天牛须搜索算法优化无人船模糊PID的航向控制方法 

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申请/专利权人:江苏海洋大学

摘要:本发明涉及无人船控制技术领域,具体涉及一种基于混合天牛须搜索算法优化无人船模糊PID的航向控制方法,包括通过获取航向系统的跟踪误差和误差变化率,并建立对应的隶属度函数;采用改进的BAS算法优化量化因子和比例因子;得到模糊控制器对应的输入模糊值;建立逻辑模糊规则表,并将输入模糊值与该规则表进行匹配与对比,以利用优化比例因子计算得出PID控制器初值前后变化的增量;对PID控制器初值前后变化的增量进行修正;将修正后的PID控制器初值前后变化的增量输入到PID控制器中,不断地对输入量进行修正,最终得到系统的控制参数以及确定的控制参数。本发明有效提高了航向控制系统的精度。

主权项:1.一种基于混合天牛须搜索算法优化无人船模糊PID的航向控制方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:1根据无人船模型建立模糊PID航向控制器,设置PID航向控制器和优化算法初值参数;所述PID航向控制器的控制规律为: et=rt-yt式中,et为目标与输出之间的差值,rt为期望值,yt为输出值,Kp为比例因子,Ti为积分时间,Td为微分时间;2利用混合天牛须搜索算法优化量化因子和比例因子的5个参数;优化具体过程包括:a在天牛须搜索算法中添加粒子群算法,避免陷入局部最优;b在混合天牛须搜索算法中添加随机惯性权重和非对称学习因子;3采用优化后的量化因子对所述跟踪误差和误差变化率进行量化处理,得到模糊控制器对应的输入模糊值;4利用模糊控制器逻辑规则,将所述输入模糊值与所述逻辑模糊规则表进行匹配与对比,利用优化比例因子计算得出PID航向控制器初值前后变化的增量;对所述PID航向控制器初值前后变化的增量进行修正;5将修正后的所述PID航向控制器初值前后变化的增量输入到PID航向控制器中,不断地对输入量进行修正,可以得到所述控制器符合控制要求的参数以及确定所述航向控制器调节航向变化的输入量。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 江苏海洋大学 一种基于混合天牛须搜索算法优化无人船模糊PID的航向控制方法

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