Ổn định hệ thống lái tự động tàu thủy sử dụng bộ điều khiển mạng nơ ron – mờ thích nghi trực tiếp

Bài viết "Ổn định hệ thống lái tự động tàu thủy sử dụng bộ điều khiển mạng nơ ron – mờ thích nghi trực tiếp" nghiên cứu thuật toán thích ứng để đáp ứng thực tế. Với bộ điều khiển sử dụng mạng noron - mờ đã tạo ra một hướng phát triển mới trong lĩnh vực thiết kế hệ thống điều khiển. Bộ điều khiển mạng noron - mờ được thiết kế để giữ cho hệ thống lái tự động của tàu hoạt động ổn định. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ổn định hệ thống lái tự động tàu thủy sử dụng bộ điều khiển mạng nơ ron – mờ thích nghi trực tiếp Kỷ yếu Hội thảo khoa học cấp Trường 2022 Tiểu ban Khoa học hàng hải Ổn Định Hệ Thống Lái Tự Động Tàu Thủy Sử Dụng Bộ Điều Khiển Mạng Nơ Ron – Mờ Thích Nghi Trực Tiếp Võ Công Phương Đào Học Hải Viện Hàng hải Viện Hàng hải Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam phuong.vo@ut.edu.vn hochai_dv@hcmutrans.edu.vn Nguyễn Tiến Dũng Nguyễn Bảo Trung Khoa Điện-Điện tử viễn thông Viện Hàng hải Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam tiendung.nguyen@.ut.edu.vn trung_dv@hcmutrans.edu.vn Tóm tắt - Hiện nay, lĩnh vực điều khiển tự động ngày ( m  mx )u  ( m  my )vr  X   1 càng phát triển mạnh mẽ, các bộ điều khiển được chế tạo để điều khiển nhiều đối tượng khác nhau. Yêu cầu ( m  my )v  ( m  mx )ur  my y r  my l y p  Y   2 thực tế đặt ra là điều khiển các hệ thống động lực rất phức tạp, trong điều kiện hệ số bất định càng tăng, cần ( I x  J x ) p  myl y v  mxl xur  K  WGMT   4 có bộ điều khiển chất lượng cao hơn,... Do đó, bộ điều khiển có thuật toán thích ứng để đáp ứng thực tế. Với ( I z  J z )r  my y v  N  xgY   6 bộ điều khiển sử dụng mạng noron - mờ đã tạo ra một Các lực, mô men (moment) thủy động và phục hồi hướng phát triển mới trong lĩnh vực thiết kế hệ thống được thể hiện như sau: điều khiển. Bộ điều khiển mạng noron - mờ được thiết kế để giữ cho hệ thống lái tự động của tàu hoạt động ổn X  X (u )  (1  t )T  X vr vr  X vv v 2  X rr r 2  X  2  định. Chúng có thể được thiết kế với chất lượng hệ  cRX FN sin  thống nhất định với độ chính xác tùy ý và công việc của Y  Yv v  Yr r  Yp p  Y  Yvvv v 3 Yrrr r 3  Yvvr v 2r  chúng dựa trên các nguyên tắc tư duy của con người. Keywords—Tàu thủy, điều khiển tàu thủy, mạng  Yvrr vr 2  Yvv v 2  Yv v 2  Yrr r 2  noron – mờ, điều khiển thích nghi, nhiễu sóng biển.  Yr r 2  (1  aH ) FN cos  1. ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN K  K v v  K r r  K p p  K  K vvv v 3  K rrr r 3  K vvr v 2r   K vrr vr 2  K vv v 2  K v v 2  K rr r 2   K r r 2  (1  aH ) zR FN cos  N  N v v  N r r  N p p  N  N vvv v 3  N rrr r 3   N vvr v 2 r  N vrr vr 2  N vv v 2  N v v 2   N rr r 2  N r r 2  ( xR  aH xH ) FN cos  Trong đó X (u) là vận tốc phụ thuộc vào hệ số cản X (u )  X |u|u | u | u . Lực bánh lái có thể được mô tả: Hình 1: Mô hình tàu và hệ trục. Đối với tàu thủy chuyển động thường được giới 6.13 AR 2 FN   . (u  v 2 )sin  R hạn trong 04 bậc tự do: Trượt dọc, trượt ngang, quay   2.25 L2 R R trở (hướng), lắc ngang. Xét mô hình toán phi tuyến uR  u p 1  8kKT / ( J 2 ) của tàu theo các trục X ,Y quay trở (hướng), lắc ngang được trình bày bởi Son va Nomoto [1]-[3].  R    tan 1 (vR  uR ) vR   v  cRr r  cRrrr r 3  cRrrr r 2v 234 Võ Công Phương, Đào Học Hải, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Bảo Trung Ở đây: Như vậy chuyển động của tàu thủy theo hướng u pU yout được mô tả tổng quát bởi hệ phương trình: J nD  I  A( )  G    u p  cos v (1  wp )   (v  x p r ) 2  c pv v  c pr r}    J ( ) (3)  y   out  n : Tốc độ quay chân vịt (vòng/phút);  D : Đường kích chân vịt; Các hệ số phương trình (3) được tính toán ph ...