發(fā)布時(shí)間：2017-11-09 17:27

  本文關(guān)鍵詞：基于神經(jīng)動力學(xué)的水下滑翔機(jī)的模型預(yù)測控制

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【摘要】：隨著陸地資源的逐漸枯竭,海洋資源愈加得到關(guān)注。為了有效并合理地開發(fā)海洋資源、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),人類必須實(shí)時(shí)監(jiān)測掌握海洋環(huán)境特點(diǎn)和變化�？梢哉f,對于海洋環(huán)境的監(jiān)測能力直接影響了人類探索海洋資源的腳步。 水下滑翔機(jī)是一種利用凈浮力和姿態(tài)角的調(diào)整獲取推進(jìn)力的新型水下航行器,它具有能耗小、效率高、續(xù)航時(shí)間長、成本低等特點(diǎn)。水下滑翔機(jī)是在海洋環(huán)境中延伸人類感知和行為能力的重要工具,具有廣泛的民用、軍用前景。水下滑翔機(jī)技術(shù)的核心問題是其自主控制系統(tǒng)。由于水下滑翔機(jī)的模型呈現(xiàn)強(qiáng)非線性、欠驅(qū)動性和不確定性,應(yīng)用傳統(tǒng)的離線控制難以獲得良好的控制效果。模型預(yù)測控制作為一種基于在線滾動優(yōu)化的控制策略,能夠有效應(yīng)對水下滑翔機(jī)的控制難題。設(shè)計(jì)高性能模型預(yù)測控制算法的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)對優(yōu)化問題的實(shí)時(shí)求解。由于水下滑翔機(jī)自身攜帶的計(jì)算設(shè)備性能有限,難以應(yīng)用傳統(tǒng)的優(yōu)化方法處理復(fù)雜的動態(tài)優(yōu)化問題。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)動力學(xué)優(yōu)化具有并行信息處理和硬件可實(shí)現(xiàn)性等特性,尤其適用于解決水下滑翔機(jī)的模型預(yù)測控制問題,能夠滿足高效計(jì)算的需求。 本文重點(diǎn)研究了水下滑翔機(jī)垂直面的運(yùn)動控制,將其模型預(yù)測控制問題設(shè)計(jì)為一個(gè)動態(tài)二次規(guī)劃問題,進(jìn)而通過應(yīng)用一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)——簡化對偶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)動態(tài)二次規(guī)劃的實(shí)時(shí)求解。仿真結(jié)果表明基于神經(jīng)動力學(xué)優(yōu)化的模型預(yù)測控制算法能夠很好地應(yīng)用于水下滑翔機(jī)的自主控制。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.941

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 王樹新;孫秀軍;王延輝;武建國;王曉鳴;;Dynamic Modeling and Motion Simulation for A Winged Hybrid-Driven Underwater Glider[J];China Ocean Engineering;2011年01期

3 馬冬梅;馬崢;張華;姚惠之;;水下滑翔機(jī)水動力性能分析及滑翔姿態(tài)優(yōu)化研究[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2007年06期

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本文編號：1162871