王欣
- 作品数：7 被引量：58H指数：3
- 供职机构：大连海事大学航海学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金辽宁省自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术更多>>
- 考虑舵机特性的船舶航向离散非线性系统输出反馈控制设计被引量：2
- 2014年
- 针对考虑舵机特性的船舶航向离散不确定非线性系统,提出一种自适应神经网络输出反馈控制设计方法.首先,构造等价的考虑舵机特性的船舶航向离散非线性不确定输出反馈系统;然后,仅利用系统控制输入和航向输出,对该输出反馈系统进行自适应神经网络控制器设计.该算法简单,且当系统某些状态不可测时,该算法仍是有效的,易于工程中实现.此外,闭环系统中所有信号可以被证明半全局一致最终有界,船舶航向跟踪误差趋近于零.对"育鲲"轮的仿真证明了本文所提算法的有效性.
- 王欣李铁山林彬
- 关键词：船舶航向输出反馈控制离散非线性系统自适应神经网络控制
- 船舶航向离散非线性系统自适应神经网络控制
- 针对一类船舶航向离散非线性严格反馈控制系统,提出了一种直接自适应神经网络控制算法.基于李雅普诺夫方法,对该具有严格反馈形式的离散非线性系统进行直接自适应神经网络控制器设计.在控制器设计过程中,高阶神经网络用于逼近未知非线...
- 王欣
- 关键词：船舶航向离散非线性系统自适应神经网络
- 文献传递
- 基于遗传算法的船舶避碰决策辅助被引量：18
- 2017年
- 针对海上船舶避碰问题,提出一种基于多种群遗传算法(Genetic Algorithm,GA)自动生成最优避碰路径的船舶避碰辅助决策方法.该算法采用多种群协同进化的方式,通过建立移民算子和人工选择算子保持种群之间的联系.这种改进的GA不仅能解决标准GA中遗传算子参数设定的问题,而且能提高算法的有效性和效率.利用船舶避碰方面的知识和启发式方法生成初始路径,使其决策方向符合避碰规则的要求,并对种群中的个体进行适应度评价与优化.以精英种群中最优个体的最少保持代数作为算法终止条件,这种判据充分利用GA在进化过程中的知识积累,比最大遗传代数判据更为合理.仿真结果证明了多种群GA在辅助船舶避碰决策方面的可行性和优越性.
- 倪生科刘正江蔡垚王欣
- 近距离会遇时船舶避碰动态辅助模型被引量：3
- 2021年
- 为了协助船员快速确定合理的避碰策略,本文通过将船舶操纵运动数学模型、控制算法以及避碰要素动态数学模型相结合,提出一种充分考虑船舶运动特性的近距离会遇时船舶避碰动态辅助模型。选取具有较高精度的3自由度分离型船舶运动模型(MMG模型)描述避碰过程中船舶操纵运动特性。将MMG模型等价变换得到非仿射纯反馈形式的船舶操纵运动控制系统,利用后推控制设计方法,并结合隐函数定理、中值定理、神经网络、动态面控制技术,设计了一种结构简单、效果良好的直接自适应控制算法。同时基于MMG模型特点,构建了准确适用的船舶避碰要素动态计算数学模型。利用2艘相距较近且处于交叉相遇局面的船舶进行避碰仿真和对比研究。结果表明:所提出的避碰动态辅助模型能准确描述避碰过程中船舶操纵运动轨迹,能计算出符合实际的船舶避碰要素数值,能够为船舶采取有效的避碰行动提供辅助支撑。
- 王欣刘正江李铁山
- 关键词：海上航行避碰船舶模型自适应控制系统
- 船舶航向离散非线性系统自适应神经网络控制被引量：14
- 2016年
- 针对考虑舵机特性的船舶航向离散非线性控制系统,提出了一种基于神经网络的自适应控制设计方法。为了消除离散系统后推设计中存在"因果矛盾"的问题,原船舶航向离散系统通过变换得到等价的能够预测变量的前向预测系统。通过使用单一神经网络逼近系统的所有未知部分,该控制设计方法可以有效地减轻控制系统存在的"计算量膨胀"问题,并具有控制器结构简单,控制参数少,易于工程实现等优点。同时,稳定性分析证明闭环系统的所有信号一致最终有界,并能使得航向跟踪误差任意小。最后,运用"育鲲"轮进行仿真研究以证明所提方法的有效性。
- 王欣刘正江李铁山蔡垚
- 关键词：船舶航向控制离散非线性系统径向基神经网络
- 基于混合遗传算法的船舶避碰路径规划被引量：23
- 2019年
- 针对不同会遇态势下的船舶避碰路径规划问题,建立一种基于遗传算法和非线性规划理论的避碰路径规划模型。该模型结合遗传算法全局搜索能力强与非线性规划方法局部搜索能力强的特点,使混合后的遗传算法在性能和效率上都得到提高。综合考虑船舶安全性、路径平滑度和路径长度等因素的影响建立避碰目标函数,采用基于实数编码方式的轮盘赌选择算子、算术交叉算子和高斯变异算子,通过迭代获取全局范围内的最优解。通过仿真对模型进行可行性验证和必要性分析。
- 倪生科刘正江蔡垚王欣
- 关键词：遗传算法非线性规划实数编码避碰
- 多船确定性避碰行动最优决策模型
- 2023年
- 针对多船复杂近距离会遇态势,提出了一种确定性避碰行动最优决策模型。考虑到船舶运动具有时变时滞特性以及风浪干扰的影响,结合神经网络和后推技术设计了船舶操纵运动控制器。同时结合多船会遇特点提出了多船避碰要素动态数学模型,并利用协同船舶领域确定符合安全阈值的最优避碰策略。当让路船驶过所有船的最小会遇距离点后,利用人工势场法规划让路船驶向目标点的最优路径。最后利用该模型对多船多场景近距离会遇态势进行仿真研究。仿真结果表明,所提出的模型能够在符合避碰规则的基础上生成安全可行的避碰策略,并有效减少避碰操纵次数,即通过单次避碰行动避让所有船舶。
- 吴天昊王欣李海滨倪生科刘正江林彬
- 关键词：时变时滞多船避碰
