現(xiàn)代船舶控制工程

前言
第1章 緒論
1.1 船舶控制工程概述
1.1.1 船舶橫搖控制
1.1.2 船舶航向控制
1.1.3 船舶航向／橫搖控制
1.1.4 船舶航跡／航向控制
1.1.5 船載三軸穩(wěn)定平臺(tái)姿態(tài)控制
1.2 現(xiàn)代控制理論概述
1.2.1 智能控制理論
1.2.2 魯棒控制理論
1.2.3 抗飽和控制理論
1.2.4 容錯(cuò)控制理論
1.3 現(xiàn)代船舶控制工程概述
1.4 全書結(jié)構(gòu)內(nèi)容安排
第2章 船舶運(yùn)動(dòng)及海洋干擾建模
2.1 引言
2.2 參考坐標(biāo)系
2.3 船舶六自由度運(yùn)動(dòng)建模
2.3.1 平移運(yùn)動(dòng)三方程
2.3.2 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)三方程
2.3.3 空間六自由度一般方程
2.4 船舶運(yùn)動(dòng)模型簡(jiǎn)化
2.4.1 船舶四自由度耦合運(yùn)動(dòng)方程
2.4.2 船舶水平面運(yùn)動(dòng)線性化模型
2.4.3 方程右端諸項(xiàng)推導(dǎo)
2.5 船舶運(yùn)動(dòng)模型參數(shù)的計(jì)算
2.5.1 附加質(zhì)量和附加慣性矩的估算
2.5.2 耦合運(yùn)動(dòng)模型黏性水動(dòng)力系數(shù)的估算
2.5.3 線性模型黏性水動(dòng)力系數(shù)的估算
2.5.4 船舶耦合運(yùn)動(dòng)模型水動(dòng)力系數(shù)計(jì)算結(jié)果
2.5.5 船舶線性簡(jiǎn)化模型水動(dòng)力系數(shù)計(jì)算結(jié)果
2.6 海洋干擾建模
2.6.1 海浪干擾建模
2.6.2 海風(fēng)干擾建模
2.6.3 海流干擾建模
2.7 小結(jié)
第3章 船舶減搖鰭模糊控制
3.1 引言
3.2 基礎(chǔ)知識(shí)
3.2.1 模糊控制理論的發(fā)展
3.2.2 模糊遺傳算法優(yōu)化理論
3.2.3 模糊控制理論基礎(chǔ)
3.3 船舶減搖鰭遺傳模糊PID復(fù)合控制
3.3.1 遺傳模糊PID復(fù)合控制器結(jié)構(gòu)
3.3.2 模糊控制器設(shè)計(jì)
3.3.3 遺傳模糊優(yōu)化控制器設(shè)計(jì)
3.3.4 遺傳模糊PID復(fù)合控制器設(shè)計(jì)
3.4 船舶減搖鰭控制系統(tǒng)仿真研究
3.4.1 船舶減搖鰭PID控制仿真
3.4.2 船舶減搖鰭GA-FCPID復(fù)合控制仿真
3.4.3 船舶減搖鰭控制系統(tǒng)仿真分析
3.5 小結(jié)
第4章 船舶航向控制系統(tǒng)抗飽和控制
4.1 引言
4.2 基礎(chǔ)知識(shí)
4.2.1 Lyapunov穩(wěn)定性
4.2.2 吸引域估計(jì)
4.2.3 L2增益
4.2.4 凸集分析
4.2.5 線性凸包法
4.2.6 LMI與凸優(yōu)化
4.3 抗飽和控制算法
4.3.1 問(wèn)題描述
4.3.2 控制器設(shè)計(jì)
4.3.3 主要結(jié)果
4.3.4 LMI優(yōu)化求解
4.4 船舶航向保持靜態(tài)抗飽和控制
4.4.1 船舶航向保持運(yùn)動(dòng)建模
4.4.2 舵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模
4.4.3 船舶航向保持控制器設(shè)計(jì)
4.4.4 系統(tǒng)仿真
4.5 船舶航向轉(zhuǎn)向抗飽和控制
4.5.1 船舶航向轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)建模
4.5.2 船舶航向轉(zhuǎn)向靜態(tài)抗飽和控制
4.5.3 船舶航向轉(zhuǎn)向飽和有限時(shí)間控制
4.5.4 系統(tǒng)仿真
4.6 小結(jié)
第5章 船舶航向／橫搖魯棒控制
5.1 引言
5.2 基礎(chǔ)知識(shí)
5.2.1 參數(shù)攝動(dòng)系統(tǒng)的線性分式表示
5.2.2 線性分式變換與參數(shù)攝動(dòng)系統(tǒng)
5.2.3 簡(jiǎn)單函數(shù)參數(shù)攝動(dòng)系統(tǒng)的線性分式表示
5.2.4 多項(xiàng)式函數(shù)參數(shù)攝動(dòng)系統(tǒng)的線性分式表示
5.2.5 有理函數(shù)參數(shù)攝動(dòng)系統(tǒng)的線性分式表示
5.3 船舶橫搖H00魯棒控制
5.3.1 H00靈敏度極小化
5.3.2 船舶橫搖減搖與H00靈敏度極小化
5.3.3 控制器輸出約束問(wèn)題
5.3.4 船舶橫搖減搖系統(tǒng)H00魯棒控制器設(shè)計(jì)
5：3.5 系統(tǒng)仿真
5.4 船舶航向H00魯棒控制
5.4.1 航向控制系統(tǒng)H00魯棒控制與u綜合
5.4.2 基于u綜合的航向控制系統(tǒng)H00魯棒控制器設(shè)計(jì)
5.4.3 系統(tǒng)仿真
5.5 船舶航向／橫搖H00魯棒控制
5.5.1 航向／橫搖聯(lián)合控制原理
5.5.2 航向／橫搖聯(lián)合H00控制的模型研究
5.5.3 基于u綜合的航向／橫搖聯(lián)合H00魯棒控制器設(shè)計(jì)
5.5.4 系統(tǒng)仿真
5.6 小結(jié)
第6章 船舶航跡／航向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
6.1 引言
6.2 基礎(chǔ)知識(shí)
6.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展
6.2.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類
6.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯融合
6.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器研究
6.3.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計(jì)
6.3.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的優(yōu)化
6.4 免疫遺傳模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究
6.4.1 遺傳算法理論分析
6.4.2 免疫模糊遺傳算法研究
6.5 船舶航跡／航向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究
6.5.1 船舶航跡／航向控制過(guò)程分析
6.5.2 船舶航跡／航向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.5.3 基于免疫模糊遺傳算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.5.4 船舶航跡／航向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真
6.6 小結(jié)
第7章 船舶舵／翼舵一鰭／翼鰭聯(lián)合智能控制
7.1 引言
7.2 舵／翼舵水動(dòng)力特性建模
7.2.1 舵／翼舵水動(dòng)力系數(shù)回歸模型
7.2.2 回歸模型參數(shù)估計(jì)
7.2.3 回歸模型顯著性檢驗(yàn)
7.3 鰭／翼鰭水動(dòng)力特性建模
7.3.1 鰭／翼鰭水動(dòng)力系數(shù)回歸模型
7.3.2 回歸模型參數(shù)估計(jì)
7.3.3 回歸模型顯著性檢驗(yàn)
7.4 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)能量方程
7.4.1 舵／翼舵驅(qū)動(dòng)能量方程建立
7.4.2 鰭／翼鰭驅(qū)動(dòng)能量方程建立
7.5 舵角／翼舵角智能決策器
7.5.1 舵角／翼舵角分配規(guī)則研究
第8章 船舶航向及機(jī)爐協(xié)調(diào)支持向量機(jī)復(fù)合控制
第9章 船舶航行控制系統(tǒng)故障在線智能預(yù)報(bào)
第10章 船載三軸穩(wěn)定平臺(tái)姿態(tài)控制
第11章 船舶航跡／航向解析容錯(cuò)控制
參考文獻(xiàn)