基于模拟退火算法的船舶航向PID控制器参数优化研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究历史和现状 | 第10-11页 |
| 1.2.1 PID控制参数与优化现状 | 第10页 |
| 1.2.2 船舶航向控制设备的研究历史和现状 | 第10-11页 |
| 1.2.3 模拟退火算法的发展历史和现状 | 第11页 |
| 1.2.4 小结 | 第11页 |
| 1.3 本文主要工作 | 第11-13页 |
| 第2章 船舶运动数学模型和PID控制器 | 第13-29页 |
| 2.1 船舶操纵运动方程式 | 第13-15页 |
| 2.1.1 坐标系 | 第13-14页 |
| 2.1.2 船舶运动方程式的建立 | 第14-15页 |
| 2.2 船舶运动数学模型 | 第15-22页 |
| 2.2.1 船舶运动数学模型分类 | 第15-16页 |
| 2.2.2 船舶响应型模型的推导 | 第16-22页 |
| 2.3 舵机伺服系统数学模型 | 第22页 |
| 2.4 海浪干扰模型 | 第22-23页 |
| 2.5 PID控制器 | 第23-24页 |
| 2.6 船舶PID航向控制器设计和仿真 | 第24-28页 |
| 2.7 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 模拟退火算法和改进的模拟退火算法 | 第29-38页 |
| 3.1 组合优化问题 | 第29页 |
| 3.2 邻域结构、整体最优解和局部最优 | 第29-30页 |
| 3.3 局部搜索算法 | 第30-31页 |
| 3.3.1 局部搜索算法的描述 | 第30页 |
| 3.3.2 局部搜索算法的特性 | 第30页 |
| 3.3.3 改善局部搜索算法性能的途径 | 第30-31页 |
| 3.4 模拟退火算法 | 第31-35页 |
| 3.4.1 固体退火过程 | 第31-32页 |
| 3.4.2 Metropolis准则 | 第32-33页 |
| 3.4.3 模拟退火算法 | 第33-35页 |
| 3.5 模拟退火算法的改进 | 第35-37页 |
| 3.5.1 模拟退火算法的改进方式 | 第35-36页 |
| 3.5.2 模拟退火算法的改进思路 | 第36-37页 |
| 3.5.3 改进的算法流程 | 第37页 |
| 3.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 第4章 基于模拟退火算法的船舶航向PID控制研究 | 第38-53页 |
| 4.1 模拟退火算法参数的确定 | 第38-45页 |
| 4.1.1 目标函数的确定 | 第38-40页 |
| 4.1.2 初始解、解空间、邻域结构和新解产生器 | 第40-42页 |
| 4.1.3 冷却进度表 | 第42-43页 |
| 4.1.4 SA算法步骤 | 第43-45页 |
| 4.2 仿真实验及其结果分析 | 第45-50页 |
| 4.3 改进的模拟退火算法性能验证 | 第50-51页 |
| 4.4 本章小结 | 第51-53页 |
| 第5章 结论与展望 | 第53-54页 |
| 5.1 结论 | 第53页 |
| 5.2 本文不足和未来工作的展望 | 第53-54页 |
| 参考文献 | 第54-58页 |
| 致谢 | 第58页 |
