基于PID算法的船舶航迹自动控制

基于模糊PID方法的ROV操纵控制仿真刘可峰;连琏;曹俊亮;王秋智【摘要】为应对复杂的作业工况和海洋环境,研究了水下中型作业遥控机器人(ROV)的操纵控制运动.文章分析了作业型ROV的操纵特性,根据其基本的定向、定高和定深的航行能力需求,基于模糊PID方法的控制原理,为其配置了精度高、响应快的控制系统,建立了4自由度操纵控制运动模型,对定向、定高等运动性能的操纵进行仿真研究,通过水池实验验证了该控制方法的有效性.【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(029)001【总页数】6页(P70-75)【关键词】ROV;模糊PID;4自由度;操纵仿真【作者】刘可峰;连琏;曹俊亮;王秋智【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,海洋工程国家重点实验室,上海200240;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,海洋工程国家重点实验室,上海200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,海洋工程国家重点实验室,上海200240;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】U661.33随着海洋科学研究的逐步推进，人类探索的海洋深度越来越大，由于水下遥控机器人(remotely operated vehicle，ROV)强大的深海作业和长时间续航的能力，使其在海洋科学考察、资源开探、设备维护等方面得到越来越多的应用.面对复杂的海洋环境、高强度的作业需求和ROV自身动力学模型的高度非线性，ROV的控制问题成为急需研究解决的难题之一，高性能的ROV控制系统对ROV系统的研究开发具有非常重要的意义.为了满足工程应用中航迹跟踪和运动状态保持等需求，需要ROV具备良好的操控性能和较高的运动精度，从而使许多控制方法在ROV系统中得到了应用研究.传统的PID控制方法因其使用的方便性在工程实际中仍然得到广泛应用，文献［1］在无人潜水器垂直面运动控制研究中应用PID方法.文献［2］应用PID 算法进行了潜艇低速运动时的操纵控制研究.文献［3］应用滑模观测器研究了一种水下运载器多变量鲁棒输出反馈控制方法.针对目前一些先进控制方法在ROV系统中单独应用的劣势，多种控制方法的组合应用得到较大的发展.文献［4］应用模糊滑模进行了水下机器人在浪涌中横摇角的控制研究.文献［5］在水下机器人控制研究中应用了神经网络和滑模的组合控制方法.文献［6］则在前者基础上应用了神经网络、滑模和遗传算法的组合控制方法.这些方法具有各自的优缺点，传统PID控制方法因为应用简便而得到广泛使用，但是对系统参数和环境变化的适应性差，传统的模糊控制方法需要一定的工程应用经验，而神经网络控制方法则需要一定的训练时间，系统实时性不够好.针对ROV在深海作业中定向、定高等运动性能对高精度控制系统的需求，文中采用了一种模糊PID控制算法实现了自适应模糊PID复合控制，并针对常规PID控制算法的不足进行了相应的改进，使控制系统获得良好的动态特性和控制精度，通过仿真和实验对比验证了控制方法的正确性和优越性.1 ROV运动模型文中以中型海底作业机器人为研究对象，其设计目标为海洋观测，数据采集和海底作业，该ROV采用核心开框式结构，上部设置浮力材料，作业时配载成零浮力平衡状态，为满足作业需要，要求其具有定向、定高和定深等自动航行能力.为研究的统一性，文中的坐标系、名词和符号均采用国际水池会议(ITTC)推荐的坐标系统，潜器的运动模型通常采用两套右手坐标系统，一套是固定坐标系E-ξηζ，另一套是运动坐标系G-xyz(图1)，分别用于运动的水动力特性和轨迹姿态模拟.图1 中型作业机器人Fig.1 Middle manipulation ROVROV的操纵数学模型沿用格特勒潜艇标准运动方程，潜艇水下空间运动方程概括起来包含了3个轴向移动方程和3个绕轴向转动方程［7］，在其基础上根据所研究ROV对定向、定高和定深的机动能力需求作相应修改和简化，忽略垂直面对水平面的一些影响，并忽略模型中一些高阶项和外部环境力等影响，得到了该ROV适用的四自由度运动方程，其动力学方程为:式中:m为潜器质量;Iz为潜器对Gz轴的转动惯量;u，v，w和r为潜器的纵向、横向、垂向线速度和艏向角速度;·u，·v，w· 和·r 为潜器纵向、横向、垂向线加速度和艏向角加速度;XT，YT，ZT和NT分别为推进器在3个方向上的推进力及水平面力矩;其他均为潜器水动力系数.为实现设计所需的操纵性能，该ROV配置了6台液压马达驱动的等厚导管螺旋桨［8］，其中2台推进器以一定角度倾斜布置在顶部两侧，4台推进器以X型互相垂直布置在水平面内(图2)，以实现高效的矢量推进性能，达到ROV设计需求的纵向、横向、垂向运动和艏向转动的能力.图2 ROV水平面推进器布置Fig.2 Arrangement of the ROV horizontal thrusteres设6 个推进器的推力分别为 t1，t2，t3，t4，t5，t6，可用矩阵表示为 Tp= ［t1 t2 t3 t4 t5 t6］T，与ROV所需推力的矢量矩阵FP=［XT YT ZT NT］T的关系为:式中A为与推进器装配位置相关的推力转换矩阵，可表示为:式中:φ为水平面推进器与纵向的布置夹角;θ为垂直面推进器与水平面的布置夹角;a为水平面推进器推力矢量相对ROV水平面质心的力臂.ROV运动方程需要的是各运动矢量方向上的推力和力矩，而工程上控制的是各推进器所发出的推进力，需要转换矩阵A的伪逆矩阵A+，从矢量推力和力矩反向计算出各推进器所需发出的推力:采用各推进器推力Tp表示的ROV运动模型的状态方程为:式中:X=[ u v w r]T，B=M-1P，C=M-1A，2 模糊PID控制器传统PID控制器是一种线性控制器，其特点是使用简单，只需对控制器的比例、积分和微分3个系数进行调整，就可获得所需的结果.但是PID控制器需要精确的数学模型［9］，并且单组参数难以满足控制量在较大范围内变化时的需要.针对此类控制需求，应用结合模糊控制原理的模糊PID控制方法［10］来解决工程实际的需要，其控制结构如图3.该系统由一个PID控制器和模糊控制器组合而成，模糊控制器以偏差e和偏差变化率ec为输入，利用模糊控制规程在线对PID 参数进行修改，可以根据不同时刻系统对PID参数的要求，实时调整输出PID控制器的3个参数KP，KI，KD.输入语言变量取为偏差e和偏差变化率ec的绝对值，每个语言变量取大(B)，中(M)和小(S)3个语言值.图4为定向航行控制时偏差和偏差变化率的隶属函数，其中e为艏向角偏差，ec为艏向角变化率.图5为定高控制时偏差和偏差变化率的隶属函数，其中e为高度偏差，ec为高度变化率.图3 模糊PID控制结构Fig.3 Control structure of fuzzy PID图4 定向航行时偏差的隶属函数Fig.4 Deviation subordinate function of orientation keeping图5 定高控制时偏差的隶属函数Fig.5 Deviation subordinate function of height keeping设偏差e和偏差变化率ec的绝对值有5种状态组合:1)|e|=B2)|e|=M＆|ec|=B3)|e|=M＆|ec|=M4)|e|=M＆|ec|=S5)|e|=S每种状态的隶属度可分别对应如下关系式:1)μ1(|e|，|ec|)=μBE(|e|)2)μ2(|e|，|ec|)= μBE(|e|)Λ μBC(|ec|)3)μ3(|e|，|ec|)= μME(|e|)Λ μMC(|ec|)4)μ4(|e|，|ec|)= μME(|e|)Λ μSC(|ec|)5)μ5(|e|，|ec|)=μSE(|e|)根据实时偏差e和偏差变化率ec测量值的绝对值，可用下面的解模糊式来计算PID的3个参数:式中KPi，KIi，KDi是PID的3个参数在不同状态下的加权，它们在不同状态下可取为:1)KP1=K′P1，KI1=0，KD1=02)KP2=K′P2，KI2=0，KD2=K′D23)KP3=K′P3，KI3=0，KD3=K′D34)KP4=K′P4，KI4=0，KD4=K′D45)KP5=K′P5，KI5=K′I5，KD5=K′D5其中K′P1～K′P5，K′I1～K′I5，K′D1～K′D5为不同状态下用常规PID参数整定法取得的整定参数值.3 仿真结果及分析文中以研制中的中型海底作业机器人为研究对象，其主尺度为2.473 m×1.3m×1.5 m(长×宽×高)，水平面推进器和纵向的布置夹角φ为45°，垂直面推进器与水平面的布置夹角θ为80°，水平面推进器推力矢量对质心的布置力臂a为0.798 m.为了保证所建立模型的精度，应用设计软件SolidWorks三维几何建模计算得其质量为1 860 kg，对Z轴的转动惯量为3587kg·m2，并进行了一系列水动力实验来取得水动力系数，经过数值处理和无因次换算后得到的部分水动力系数如表1.表1 ROV水动力系数Table 1 Hydrodynamic coefficients of the ROV项目实验值(×10-3) 项目实验值(×10-3)X′u·-213.4Z′w·-488.9 X′u|u| -400.5 Z′w -926.3 X′vr 493.3 Z′w|w| 107.6 Y′v·-305.2N′r·-25.25 Y′v -499.6 N′v -91.46 Y′r -381.1 N′r -123.3 Y′v|v| -495.5 N′r|r|-14.2根据以上公式原理和水动力系数，利用Matlab/Simulink软件进行模拟仿真，应用传统PID和模糊PID两种控制方法来进行该中型ROV的操控研究，从而对比分析两种方法的特点.为获得良好的系统控制性能，对控制参数的选择要反复权衡.当|e|较大时，取较大KP可使系统在初始阶段有较大的响应速度;当|e|和|ec|中等大小时，为使系统响应的超调减少，KP应取较小值，KD的大小应适中且变化要平滑以保证系统的响应速度;当|e|较小时，应增大KP和KI值从而保证系统具有良好的稳态性能，KD值取的要合适以减少系统在设定值附近的震动.在上海交通大学海洋水下工程科学研究院实验水池进行了一系列潜器样机实验，仿真模拟研究选择实验中某定速定向航行工况进行，ROV以1节速度向前航行时，控制艏向角从0°变化到60°，模拟仿真和水池实验过程的数据对比情况如图6，模糊PID控制方法相对传统PID方法具有更好的系统动态性能，显示了模糊控制方法的优越性.由仿真数据与实验曲线的对比可见，模拟仿真与水池实验的吻合度较好，显示了所用模拟仿真方法的可靠性.图6 两种方法的模拟和实验中艏向角变化曲线Fig.6 Heading angle curves of two methods传统PID由于系统固有的特点，比较适应某一固定工作点附近的系统控制，而模糊PID方法的适应范围较广.艏向角0～30°变化仿真时，ROV艏向角和艏向角速度的响应曲线如图7.对比艏向角在0～60°变化过程，传统PID方法在工况变化较大时适应性较差，而模糊PID方法则在两个工作点都取得了较好的控制性能，超调量较小，系统震荡较小.图7 小角度变化时艏向角和艏向角速度仿真曲线Fig.7 Heading angle and heading angle velocity simulation curves of small angle changing深度控制的模拟和实验数据符合程度也较好，如图8，从高度为4.4 m(水池水面高度)至2.2 m的实验曲线，模糊PID控制方法同样显示了较好的系统响应特性. 图8 深度变化实验曲线Fig.8 Height curves of experiment4 结论根据文中运动仿真和水池实验数据的对比分析表明，模糊PID控制方法应用于作业型ROV的操纵控制中，对各种复杂工况具有较好的适应能力，并且可以沿用传统PID方法中一些对参数设定的方法.模糊PID方法集传统PID和模糊控制两种方法的优点，通过仿真和水池试验验证其优点，但水池实验环境比较简单，还需进一步经过海试进行完善，提高控制方法应付实际复杂海况的能力，进一步改进提升该方法的操纵控制性能.参考文献(References)［1］张勋，边信黔，唐照东，等.AUV均衡系统设计及垂直面运动控制研究［J］.中国造船，2012，53(1):28-36.Zhang Xun，Biang Xinqian，Tang Zhaodong，et al.Design of balance system for AUV and study on motion control in vertical plane［J］.Shipbuilding of China，2012，53(1):28 -36.(in Chinese) ［2］刘可峰，连琏，姚宝恒.潜艇低速运动时操纵控制仿真［J］.舰船科学技术，2014，36(11):18-22.Liu Kefeng，Lian Lian，Yao Baoheng.Simulation on manoeuvre and control of submarine under low speed［J］.Ship Science and Technology，2014，36(11):18 -22.(in Chinese)［3］朱康武，顾临怡，马新军，等.水下运载器多变量鲁棒输出反馈控制方法［J］.浙江大学学报，2012，46(8):1397-1406.Zhu Kangwu，Gu Linyi，Ma Xinjun，et al.Studies on multivariable robust output feedback control for underwater vehicles［J］.Journal of Zhejiang University，2012，46(8):1397 -1406.(in Chinese)［4］刘和平，龚振邦，李敏，等.水下机器人浪涌中横摇角的模糊滑模控制［J］.武汉理工大学学报，2009，31(14):122 -133.Liu Heping，Gong Zhenbang，Li Min，et al.Fuzzy sliding mode control on the rolling of underwater robotin wave［J］.Journal of Wuhan University of Technology，2009，31(14):122 -133.(in Chinese)［5］ Bagheri A，Moghaddam J J.Simulation and tracking control based on neural-network strategy and slidingmode control for underwater remotely operated vehicle［J］.Neurocomputing，2009，72(3):1934 -1950. ［6］ Javadi-Moghaddam J，Bagheri A.An adaptive neurofuzzy sliding mode based genetic algorithm control system for underwater remotely operated vehicle［J］.Expert Syst，2010，37(3):647 -660.［7］施生达.潜艇操纵性［M］.北京:国防工业出版社，1995.［8］刘可峰，姚宝恒，连琏.深潜器等厚导管螺旋桨敞水性能计算分析［J］.船舶工程，2014，36(1):37-40.Liu Kefeng，Yao Baoheng，Lian Lian.Calculation and analysis of open water performance for submersibles identical thickness ducted propellers［J］.Ship Engineering，2014，36(1):37-40.(in Chinese)［9］朱志强，江紫亚，何玉庆，等.PID控制器的频域特性与无模型参数调节［J］.控制与决策，2014，29(10):1833-1838.Zhu Zhiqiang，Jiang Ziya，He Yuqing，et al.Frequency properties of PID controller and medel free tuning ［J］.Control and Decision，2014，29(10):1833 -1838.(in Chinese)［10］王述彦，师宇，冯忠绪.基于模糊PID控制器的控制方法研究［J］.机械科学与技术，2011，30(1):166 -172.Wang Shuyan，Shi Yu，Feng Zhongxu.A method for controlling a loading system based on a fuzzy PID controller ［J］.Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2011，30(1):166 - 172.(in Chinese)。

基础科技船舶物资与市场 170 引言船舶自动舵是一种用于对船舶航行方向自动控制的系统，是船舶稳定运行中必不可少的重要设备。

船舶自动舵的性能直接影响着船舶航行的安全性、稳定性和经济性。

自动舵的运行原理主要是根据发出的指令信号要求，自动识别并完成操控船舶舵机的装置，可有效代替舵手对舵机的操控，从而保证船舶在制定的指令航线上航行[1]。

自动舵的控制方法可分为2种：一种是航向自动舵，用于保证船舶可以对指令航向自动跟踪，达到保持船舶航向或改变船舶航向的目的；另一种是航迹自动舵，用于对船舶的行船轨迹进行精准控制，使船舶按照规定航行路线精准行驶。

当前该领域研究学者在对船舶自动舵研究时，主要针对其自动化和智能化水平提高为主，并尽可能保证航行的安全性和经济性[2]。

1 基于改进模糊-PID 的船舶自动舵控制方法设计1.1 基于改进模糊-PID 的自动舵控制语言变量确定二维模糊控制装置作为控制方法中的主要控制装置。

定义本文船舶航向的偏差为E ；船舶航向偏差变化率为EC ；自动舵舵角的变化增量为P 。

其中E 和EC 作为控制装置的输入变量，P 作为控制装置的输出变量。

根据传统自动舵的运行原理，采用传感器对船舶的航向偏差进行测量。

在对自动舵进行控制时，为了可以精确地反映出航向偏差的变化趋势，在二维模糊控制装置结合改进模糊-PID 将输入变量加上偏差变化率，以此模拟传统舵手控制经验对自动舵进行控制。

对自由多航向偏差及偏差变化率进基于改进模糊-PID 的船舶自动舵控制方法吕 旭1，胡柏青1，雷 娜2（1.海军工程大学 电气工程学院，湖北 武汉 430033； 2.锦州航星集团锦州航星船舶科技有限公司，辽宁 锦州 121000）摘 要 ：针对传统船舶自动舵控制方法存在达到预期舵角的控制用时较差，无法满足船舶运行速度要求的现状，本文开展对基于改进模糊-PID 的船舶自动舵控制方法的设计研究。

通过基于改进模糊-PID 的自动舵控制语言变量确定、建立自动舵模糊控制规则以及船舶自动舵控制动作模糊推理，实现对船舶自动舵的跟踪控制。

航空航天PID调试技术在飞行控制系统中的应用航空航天行业一直在不断追求飞行控制系统的精确性和稳定性。

PID（比例-积分-微分）调试技术是一种常见的控制器调试方法，被广泛应用于飞行控制系统中。

本文将探讨航空航天PID调试技术在飞行控制系统中的应用，并分析其在提高飞行控制精确性和稳定性方面的作用。

一、PID调试技术概述PID控制器是一种基于当前偏差（误差）、积分项和微分项来调整输出的控制设备。

其基本原理是通过对偏差、时间和积分项的综合计算，实现对控制信号的精确调整，以达到期望的控制效果。

PID调试技术被广泛应用于飞行控制系统中，以提高飞行器的控制性能和稳定性。

二、PID调试技术在飞行控制系统中的应用1. 姿态控制PID调试技术在飞行控制系统中的一个主要应用是姿态控制。

通过对飞行器的姿态进行监测和调整，可以使飞行器的飞行方向、姿势和稳定性得到有效控制。

PID控制器可以根据实时的姿态差异和飞行控制系统的特性，对飞行器进行精确的调整，实现稳定和准确的飞行。

2. 航迹控制航迹控制是飞行控制系统中的另一个重要应用领域。

通过对航迹的监控和调整，可以确保飞行器按照预定的路径飞行，避免偏离目标轨迹。

PID调试技术通过对航迹偏差的实时测量和调整，可以使飞行器保持在理想航迹上，并实现高精度的航行控制。

3. 高度和速度控制除了姿态和航迹控制，PID调试技术还广泛应用于飞行控制系统中的高度和速度控制。

通过对飞行器的高度和速度进行监测和调整，可以实现飞行器的垂直和水平稳定性。

PID控制器可以根据实时的高度和速度误差，调整控制信号，确保飞行器保持在预定的高度和速度范围内。

三、航空航天PID调试技术的挑战与解决方案尽管PID调试技术在飞行控制系统中具有广泛应用，但也面临着一些挑战。

其中之一是飞行器的非线性特性，使得PID参数的选择和调整变得更加困难。

另一个挑战是PID参数的准确性和稳定性，需要根据飞行器的动态特性进行合理的选择和调整。

船舶动力定位系统模糊PID控制算法研究徐阳;俞孟蕻【摘要】以ROV工作母船为控制对象模型,设计模糊PID控制器.在总结分析PID控制和模糊控制特性及PID参数变化对系统性能影响的基础上,借鉴模糊控制的思路,研究在动态过程中对PID参数进行模糊整定的方法,并进行仿真研究,验证模糊PID控制器良好的控制效果.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2008(003)004【总页数】4页(P68-71)【关键词】动力定位;模糊控制;PID控制【作者】徐阳;俞孟蕻【作者单位】江苏科技大学,电子信息学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,电子信息学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】U664.811 引言随着对深海的开发，传统的多点锚泊系统己经不能满足深海区域定位作业的要求，并且有时作业点水下情况复杂不允许抛锚，锚泊系统就很难完成其保持船位的任务。

船舶动力定位系统就是在这种情况下诞生的，它能够很好地解决这一问题[1]。

本文是以ROV工作母船为背景，围绕动力定位控制系统的开发所做的研究工作，主要包括以下几个方面：1) 建立了适合于动力定位技术研究的船舶运动的动态数学模型以及对动力定位船舶造成干扰的海洋环境的数学模型；2) 以大地坐标系与随船坐标系相结合的方式描述船舶运动，易于进行计算机的仿真研究；3) 采用低频模型与高频模型分离的方式描述船舶运动，便于实现控制器和滤波器的设计；4) 探讨用于船舶动力定位系统模糊PID控制的工作原理，进行船舶动力定位系统的计算机仿真。

2 船舶动力定位系统的数学模型船舶动力定位的数学模型由两部分组成。

第一部分是船舶的高频运动(0.3～1.6 rad/s)，它是由一阶波浪引起的，这部分运动不反馈控制系统，控制器也不控制这部分的运动。

因为这部分运动仅造成船舶的振荡，不会造成船舶的位移；第二部分是船舶的低频运动(一般小于0.5 rad/s)，是由风、海流和二阶波浪引起的运动，动力定位系统仅控制这部分运动，这样可以减少推进器的磨损，减少控制所需的能量并降低设备的制造成本。

船舶动力定位智能PID控制器设计与仿真研究近年来，船舶动力定位技术已经成为船舶控制系统中极为重要的一个领域。

在海洋环境下，船舶往往需要保持稳定的位置，如海上平台、海底管线、钢桶平台等；在进行船舶与海上条件约束的操作时，船舶动力定位系统将起到关键作用。

随着科学技术日新月异，船舶动力定位系统的设计与研究也日益发展。

本文将探讨一种基于智能PID（Proportional-Integral-Derivative）控制器对船舶动力定位系统的设计与仿真研究。

首先，我们介绍船舶动力定位系统的工作原理。

船舶动力定位系统由三个子系统组成：姿态控制子系统、位置控制子系统和动力控制子系统。

姿态控制子系统负责船舶的方向，位置控制子系统负责船舶位置的控制，而动力控制子系统负责船舶动力的管理。

然后，我们关注船舶动力定位系统中的智能PID控制器。

PID控制器可以通过计算反馈信号与设置值之间的误差，使用比例、积分和微分算法计算出控制信号。

智能PID控制器与传统PID 控制器相比，采用了自适应神经网络算法，可以根据反馈信号的变化对比例系数、积分系数和微分系数进行自动调整，从而提高了控制精度和鲁棒性。

最后，我们进行船舶动力定位系统的仿真研究。

我们建立了船舶动力定位系统的模型，在MATLAB中加载PID控制器模块，进行仿真实验。

实验中，我们设定了船舶的目标位置，通过PID控制器计算实际位置与目标位置之间的误差，调整船舶的动力，使其保持在目标位置附近。

在多次实验中，智能PID控制器都表现出较高的控制精度和稳定性，满足了船舶动力定位系统设计的要求。

综上所述，本文研究了船舶动力定位系统中的智能PID控制器设计与仿真，为船舶动力定位技术的进一步发展提供了一定的理论和实验基础。

这项研究结果对于提高船舶安全性、提高海上运输效率等方面具有一定的实际应用价值。

数据分析是在收集、整理和梳理统计数据的基础上进行的，通过对数据进行细致而深入的观察和分析，可以深入了解数据中的趋势、关联性、规律等信息。

用VB实现船舶运动航迹控制轨迹
张显库;陈伟
【期刊名称】《中国航海》
【年(卷),期】2002(000)001
【摘要】用Visual Basic重新设计并改进了原用C语言实现的船舶航迹控制显示系统.该系统可实现船舶运动轨迹的空间图形显示,具有四种放大和缩小比例尺.能够通过数据库中设计的航线自动给出船舶运动轨迹.可在参数窗口中任意更改航迹偏差带、操作方式等参数,采用PID控制算法进行了船舶航迹控制仿真.针对原系统图形换屏显示时船舶航迹有时位于屏幕一角及航迹偏差带有时宽窄不一致的问题,重新设计了换屏技术及采用了新的偏差带的画法,根据船舶运动计划航线决定船舶进入屏幕的点,保证了船舶位于屏幕中部.偏差带绘制采用了平行线的原理,保证了偏差带与航线保持平行.系统采用了墨卡托海图,改正了原系统中每一分纬度线之间长度一致的问题,实现了随纬度增高纬度线之间的长度渐长.整个系统具有交互性强,界面美观等优点.
【总页数】6页(P16-21)
【作者】张显库;陈伟
【作者单位】大连海事大学,辽宁,大连,116026;大连海事大学,辽宁,大连,116026【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.舰船航迹控制系统运行检测平台的设计与实现 [J], 陈永冰;周岗;李文魁
2.基于STM32的无人艇航迹控制器的设计与实现 [J], 徐小强;盛磊
3.桥区船舶运动轨迹数值模拟与实船试验对比研究 [J], 徐言民;刘明俊;邹早建
4.基于RNN-LSTM的船舶运动轨迹预测 [J], 吴鹏程;罗亮
5.基于AIS的船舶运动轨迹压缩技术研究 [J], 李名;胡勤友;孟良
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PLC在船舶智能控制自动舵中的应用研究季本山（南通航运职业技术学院江苏南通经济开发区通盛大道185号226010）摘要：分析了船舶自动舵的特点和PLC智能控制自动舵的优点，针对S7-200PLC的PID参数自整定继电反馈算法的缺点，利用PID参数模糊自整定算法，设计了基于PLC的模糊PID船舶自动舵。

仿真结果表明，基于PLC的PID参数模糊自整定船舶自动舵具有较好的快速性、鲁棒性和稳定性。

关键词：船舶自动舵PLC 模糊PIDResearch on PLC Application on an Automatic Steering Gear Control SystemJI Ben-san(Nantong V ocational & Technical Shipping Collegeoad, Nantong Jiangsu 226010，China) Abstract:This paper analyzes the control system characteristics and the advantages of PLC automatic steering gear. According to the shortcomings of S7-200PLC, the author designs a PLC-based fuzzy PID automatic steering gear by means of fuzzy self-adjusting algorithm of PID parameters. The simulation results show that this automatic steering gear is of good promptness, robustness and stability.Key words: Ship; Automatic steering gear; PLC; Fuzzy PID1 引言自动舵机是船舶操纵控制的核心设备，对于运输船舶自动舵机的转舵机构一般由液压系统组成，操舵的控制任务由电气控制线路来完成，操舵控制系统的性能直接影响着船舶航行的操纵性、经济性和安全性。