船舶航向变论域模糊控制方法

摘要

本发明的目的在于提供船舶航向变论域模糊控制方法，包括以下步骤：采集当前航向偏差值；计算输入伸缩因子，计算变论域模糊控制输入量；以偏差输入量及航向偏差变化率作为模糊算法的输入量，利用常规模糊运算过程，求得模糊控制输出量；计算输出控制舵角，将获得的舵角指令发送至所伺服系统实现船舶舵控制；采集当前舵角值，并进行判断：若舵角值存在故障则将故障报告发至上位机，停止程序；无故障转至最初步骤，准备再次采样。本发明通过对上位机航向设定值、航行干扰量及舵伺服系统反馈舵角值予以采集并在变论域模糊控制运算的基础上对舵伺服系统进行控制，具有精度高、可靠性好、结构简单等特点，同时系统结构简单造价低廉。

主权项

船舶航向变论域模糊控制方法，其特征是：(1)采集当前航向偏差值e；(2)计算输入伸缩因子，根据当前航向偏差e及航向偏差变化率ec对变论域伸缩因子进行求解：航向偏差伸缩因子为α(e)＝(|e|/30)0.6、航向偏差变化率伸缩因子为α(ec)＝(|ec|/0.4)0.6；(3)计算变论域模糊控制输入量：模糊控制航向偏差输入量Ke＝α(e)×e，航向偏差变化率Kec＝α(ec)×ec；(4)以偏差输入量Ke及航向偏差变化率Kec作为模糊算法的输入量，利用常规模糊运算过程，求得模糊控制输出量u；(5)计算输出控制舵角：输出伸缩因子为β(u)＝|e|，故输出控制舵角δ＝β(u)×u；(6)将步骤(5)获得的舵角指令发送至所伺服系统实现船舶舵控制；(7)采集当前舵角值，并进行判断：若舵角值存在故障则将故障报告发至上位机，停止程序；无故障转至步骤(1)，准备再次采样。