基于粒子群優(yōu)化算法的船舶航向PID控制.pdf

1、本論文通過對PID控制、粒子群優(yōu)化算法、船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的研究,將其進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合運(yùn)用于船舶航向控制。
　　 通過對粒子群優(yōu)化算法原理的分析,本文提出了一種搜索空間自適應(yīng)的自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法。該算法對不同等級的粒子適應(yīng)值采取不同的慣性權(quán)重,并隨著算法的迭代不斷地縮小粒子群的搜索空間,同時(shí)選擇當(dāng)前代的較優(yōu)部分粒子直接進(jìn)入下一代,其他粒子通過在縮小的搜索空間內(nèi)隨機(jī)生成。通過對一系列標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的測試證明了本文提出的粒子群優(yōu)化算法提高了

2、算法的收斂速度及收斂精度。
　　 將改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法運(yùn)用于PID控制設(shè)計(jì),使用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法離線整定PID控制器的三個(gè)參數(shù),并以小車倒立擺模型為例進(jìn)行仿真對比實(shí)驗(yàn),通過仿真對比實(shí)驗(yàn)證明了基于改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法的小車倒立擺PID控制穩(wěn)定時(shí)間更短,其控制性能也更穩(wěn)定。
　　 最后將提出的粒子群優(yōu)化算法運(yùn)用于船舶航向PID控制中,使用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法離線整定船舶航向PID控制器的三個(gè)參數(shù),并與使用遺傳算法進(jìn)行參