船舶横向运动鲁棒PID控制及优化

针对船舶横向运动控制特点,为达到航向舵控制航向同时达到减横摇的目的,提出了一种基于闭环增益成形和模糊优化算法的鲁棒PID控制器设计方法。根据具有工程实际意义的横摇和艏摇带宽直接构造出横摇、艏摇鲁棒PID控制器,并基于横摇与艏摇频谱,组合成横向控制器。由于用舵来减摇不可避免地增加了舵机的工作负担造成较大的舵机损耗,为此提出对横摇和艏摇控制器输出加入权重分配,采用模糊算法优化横向控制器权系数的方法,达到系统性能综合最优。仿真结果表明所设计的控制器具有较强的鲁棒性,合理的权系数选择,不但可以达到降低舵机损耗的目的,而且提高了航向控制精度。该控制器设计简单,易于船舶横向运动控制的实际工程应用,具有一定的研究价值。     

船舶运动预报仿真系统设计

详细介绍了船舶运动预报仿真系统的组成原理及硬件和软件的工程实现.提出三自由度仿真平台可以独立模拟升沉、纵摇、横摇运动.介绍了实船运动仿真的原理和在线预报船舶姿态运动的算法,AR在线建模预报方法,该方法简单实用.最后给出了船舶纵摇运动预报结果并与实船纵摇运动进行了比较.幅值预报与相位预报精度均优于5%.     

基于Unitary ESPRIT的双基地MIMO雷达目标定位算法

针对双基地MIMO雷达目标定位问题,提出一种基于Unitary ESPRIT的双基地MIMO雷达目标定位算法.该算法利用MIMO雷达发射阵列和接收阵列的相位延迟特性对接收数据矩阵进行重构,使协方差矩阵为Centro-Hermitian矩阵,然后通过酉变换将协方差矩阵从复数域变换为实数域,最后利用Unitary ESPRIT算法实现目标的DOD和DOA估计,且DOD和DOA自动配对.与传统的ESPRIT算法相比,该方法有效地增加接收数据信息,提高了目标角度估计性能,且所有的特征值分解及矩阵计算均在实数域进行,大大降低了运算复杂度.仿真结果验证了该算法的有效性.     

仿人机器人稳定步行控制研究

介绍了仿人机器人运动控制研究现状,通过对步行机器人稳定性判据ZMP分析,提出通过控制踝关节转动角度来调节ZMP的位置,以保证机器人行走的稳定性．根据模糊控制理论,设计出步行机器人踝关节二维模糊控制系统及模糊控制器．仿真结果表明步行机器人能够通过控制踝侧向关节的相对转动调节ZMP点的位置,实现机器人的稳定步行．     

快速小波变换的定点DSP实现

小波变换具有良好的时——频局部性．是分析奇异信号的重要方法，定点DSP在工程中的应用十分普遍．具有低成本．高性能的特点。利用DSP实现小波变换可以满中工程是实时性的要求，文中简要介绍了小波变换理论及算法．并结合TI公司的16位定点DSP说明算法的实现。     

基于谱估计方法的船舶纵向运动建模预报研究

根据船舶在随机海浪作用下运动姿态的潜周期性,基于谱估计方法对海浪扰动下的船舶纵摇运动进行建模预报研究。首先分析了船舶纵向运动的随机性和潜周期性。介绍了基于谱估计的建模原理,提出了平滑周期图算法。最后对船舶纵向运动预报进行仿真研究。根据仿真结果及误差分析可知摹于谱估计方法的船舶纵摇运动建模预报是可行的。     

船舶横向受扰力的周期图建模预测

用五级海浪功率谱加权的方法建立船舶横向运动所受的扰动力模型,再用周期图建模的方法对海浪扰动下的船舶横向运动的优动力作出估计,并加以分析比较,给出仿真结果,最后得出结论.     

AR模型参数自适应估计方法研究及应用

为了提高AR模型参数估计的精度和收敛速度,提出基于卡尔曼(Kalm an)滤波原理的AR模型参数估计方法.把AR模型参数向量作为状态向量,利用随机游动模型建立系统的状态方程,由观测数据建立系统的观测方程,应用卡尔曼(Kalm an)滤波原理求得参数向量的最小方差估计.将该方法应用于船舶运动实时建模预报中.仿真研究表明本文提出的基于Kalm an滤波算法的AR模型在预报精度以及收敛速度方面均优于基于递推最小二乘法(RLS)和最小均方(LMS)算法,该算法具有较强的鲁棒性,降低了实时在线预报时通信故障所引起的数据缺失对预报精度的影响.该方法在理论和工程应用方面具有重要的意义.     

船舶横向运动姿态及受扰卡尔曼估计的鲁棒性能概率建模

考察船舶水动力参数在标称值附近按均匀分布发生随机变化时,船舶横向运动姿态及受扰kalman估计的统计性能.针对某船,在5级海情,18节航速及45.航向工况下,当船舶水动力参数按均匀分布发生±10%,±25%随机变化时,给出船舶姿态及受扰估计的鲁棒性能概率建模及其应用.     

船舶横向运动姿态及受扰卡尔曼估计的鲁棒性能概率建模

考察船舶水动力参数在标称值附近按均匀分布发生随机变化时,船舶横向运动姿态及受扰kalman估计的统计性能.针对某船,在5级海情,18节航速及45°航向工况下,当船舶水动力参数按均匀分布发生±10%,±25%随机变化时,给出船舶姿态及受扰估计的鲁棒性能概率建模及其应用.