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控制理论与应用 (自动化技术与应用)20o3年第2=2卷第5期 Oontrol Theory and Applications 船舶航向模型参考模糊自适应控制器的设计 刘益剑 (浙江大学先进控制研究所 杭州 310027) 摘 要：本文介绍了模型模糊自适应控制器的结构，调节机理。针对船舶航向控制，设计了参考模型模糊自适应控制器，并进行了仿 真。与普通模糊控制器控制效果进行了比较，仿真表明参考模型模糊自适应控制有良好的控制性能。 关键词：模型参考模糊自适应控制；船舶航向；模糊控制 中图分类号：1_Fo66．124 文献标识码：A 文章编号：1003—7241(2003)05-0011—04 The Design Of Model Reference F uzzy AdaPtive Controller for Ship Heading LIU Yi-jis3a (I~imte ofAim．ricedProcess G，腑 ， 幻lg【 嘞 ，H训 310027， ) ：In this laPer，舭 ．~rucZzav of舭 r~delreferencefu~ adapti~CollDOZ~ andits principle啪 妇 ．Thedesign ofconm~ in蚴 steering CO?IDDI is proposed．The result ofsbmd~ion d 砌 CollDol~崩 蝤that the 彻 is 为 妇for nonlinear system 0。， ． Key ： adaptive~01l~ ； heading； control 1 引言 行控制，并与普通模糊控制器控制性能进行了比较。仿真结果 表明控制效果好，适合船舶航向保持及转向等控制要求。 船舶作为动态系统具有大惯性、强非线性、模型参数不稳定 以及时变等特点，这给控制带来了困难。传统的PID对这类非 线性对象无法取得很好的控制效果，因而要寻求性能更好的控 2 模型参考模糊自适应控制器结构 制策略。模糊控制近年来作为一种智能控制方法，在许多领域 系统结构如图1所示，为了满足实时性的要求，模糊控制器 取得了很好的控制效果。但是普通模糊控制器的参数设计完成 采用查询表的形式。普通模糊控制器的输入为误差E和误差 就固定不变，因而无法适应对象参数变化的场合。针对普通模 的变化El2,输出为控制量U 图中 ， f和j 分别为模糊控 糊控制器的不足，借鉴模型参考自适应控制的思想，本文给出了 制器的量化因子和输出比例因子。参考模型为对象期望的运行 一 种模型参考模糊自适应的控制算法，根据系统的状态在线的 轨迹。参考模型输出与对象输出的广义误差YE和广义误差的 调整模糊规则，从而实现对非线性对象的良好的控制。 变化Ⅵ 作为模糊自适应结构的输入，根据广义误差模糊自适 本文利用以上的模型参考模糊自适应算法，对船舶航向进 应结构作出决策，来调整模糊控制器的规则库(查询表)，使对象 !鱼垫 墼 堕 塑 耋塑墨 塑 控制理论与应用 OontroI Theory and APPlicatior 的输出快速达到期望值。