[发明专利]船舶航向变论域模糊与最小二乘支持向量机复合控制方法

摘要

本发明提供了一种船舶航向变论域模糊与最小二乘支持向量机复合控制方法。设定期望航向角，实际航向角的反馈值与设定期望航向角形成航向角偏差，求取航向角偏差的变化率；调整航向角偏差及偏差变化率的输入论域，产生新的航向角偏差和航向角偏差变化率并送入变论域模糊控制作为两个输入变量，经模糊规则得到航向控制所要求的控制规律，输出舵角指令信号送入舵机伺服进行操舵；由实际系统的输出经中间存储而获得航向角、舵角、转艏角速率时间序列作为输入向量训练最小二乘支持向量机的网络结构，动态辨识船舶航向运动逆模型产生前馈补偿控制信号；船舶航向变论域模糊-最小二乘支持向量机复合控制，使船舶的航向按指令航向精度跟踪给定期望航向。

主权项

一种船舶航向变论域模糊与最小二乘支持向量机复合控制方法，其特征是：首先，设定期望航向角，船舶航行过程中，实际航向角的反馈值与设定期望航向角形成航向角偏差，再利用微分计算求取航向角偏差的变化率；其次，根据航向角偏差值的大小，通过伸缩因子调整航向角偏差及偏差变化率的输入论域，产生新的航向角偏差和航向角偏差变化率，并将新的航向角偏差及偏差变化率送入变论域模糊控制作为两个输入变量，经模糊规则得到航向控制所要求的控制规律，输出舵角指令信号送入舵机伺服进行操舵，船舶在舵的控制下把航向改变到期望航向角，完成船舶航向变论域模糊闭环控制；由实际系统的输出经中间存储而获得航向角、舵角、转艏角速率时间序列作为输入向量训练最小二乘支持向量机的网络结构，动态辨识船舶航向运动逆模型，并产生前馈补偿控制信号；最后，完成船舶航向变论域模糊‑最小二乘支持向量机复合控制，使船舶的航向按指令航向精度跟踪给定期望航向。