基于模糊PID的无人船航行姿态控制系统研究



基于模糊PID的无人船航行姿态控制系统研究

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基于模糊PID的无人船航行姿态控制系统研究

论文目录
摘要	第1-5页
Abstract	第5页
1 绪论	第8-14页
1.1 论文研究背景和意义	第8-9页
1.2 现阶段国内外研究现状	第9-12页
1.2.1 无人船发展现状	第9-10页
1.2.2 欠驱动系统控制方法研究现状	第10-11页
1.2.3 模糊PID的发展现状	第11-12页
1.3 需要解决的三个关键问题	第12页
1.4 研究内容	第12-13页
1.5 内容安排	第13-14页
2 无人船系统组成与控制原理	第14-25页
2.1 无人船系统组成	第14-15页
2.2 无人船姿态控制	第15-16页
2.3 PID控制原理	第16-17页
2.4 自整定模糊PID控制器原理	第17-19页
2.5 无人船数学模型建立	第19-21页
2.5.1 无人船回转仿真实验	第19-20页
2.5.2 无人船Z型仿真实验	第20-21页
2.5.3 参数递推估计	第21页
2.6 环境风干扰数学模型	第21-23页
2.7 航行控制器	第23-24页
2.8 本章小结	第24-25页
3 无人船的硬件电路设计	第25-35页
3.1 无人船结构设计	第25-28页
3.1.1 主控部分	第25-26页
3.1.2 驱动部分	第26-28页
3.1.3 传感器部分	第28页
3.2 PWM输出	第28-32页
3.3 管脚使能	第32页
3.4 硬件接口	第32-33页
3.5 遥控器部分	第33-35页
4 自整定模糊PID控制器设计	第35-45页
4.1 模糊PID控制系统搭建	第35-39页
4.1.1 模糊化处理	第35-37页
4.1.2 模糊规则设计	第37-38页
4.1.3 模糊决策	第38-39页
4.2 比例环节的模糊整定	第39页
4.3 积分环节的模糊整定	第39-40页
4.4 微分环节的模糊整定	第40页
4.5 自整定模糊矩阵的制定	第40-41页
4.6 解模糊判决	第41-42页
4.7 速度控制环	第42-45页
5 自整定模糊PID算法的验证	第45-55页
5.1 无人船风浪模型系统	第45-49页
5.1.1 外界因素干扰下角度控制环仿真和分析	第45-48页
5.1.2 外界因素干扰下速度控制环仿真和分析	第48-49页
5.2 实地测试结果及分析	第49-53页
5.3 本章小结	第53-55页
6 总结与展望	第55-56页
6.1 总结	第55页
6.2 存在的问题和改进	第55页
6.3 展望	第55-56页
参考文献	第56-59页
攻读硕士学位期间取得的科研成果	第59-60页
致谢	第60页

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