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无人船舶控制系统设计与仿真开题报告

 2020-11-13 21:35:55  

1. 研究目的与意义(文献综述)

目的及意义(含国内外的研究现状分析)

(一)目的及意义

无人船舶是指在无船员的情况下,直接由自动导航系统或岸基中心控制从而保持正常航行和作业的一类船舶的总称。随着大数据、互联网 、人工智能及机器人等新兴技术突飞猛进,船舶自动化水平逐步提升,这些都为无人船舶的实现提供了技术支撑,未来无人船舶的发展充满了无限可能。相比于大众熟悉的有人船舶,无人船舶的技术优势主要体现在以下几个方面:
一是更加安全,在与其他船只或暗礁发生碰撞危险,或遭遇到恶劣海况时,相对于船员疲劳程度而言,远程操作可能更加安全。
二是更加高效,高效能的海洋无人船平台可搭载多种测量或探测设备,如侧扫声纳、单波束声纳、多波束声纳、高精度惯导设备、磁力仪、小型潜水器、水质传感器等设备,能够自主完成海底地形测绘、资源勘探、环境监测等自动化作业。与传统有人船相比,采用无人船具有安全方便、精度高、成本低等优点,同时采用网络化集群控制技术,可实现多艘无人船相互协同作业,进一步提升工作效率。
三是更加经济,无人货船所带来的经济效益是巨大的,通过精简船员所用的生活设备,船体会轻量化,就可运载更多的货物,不仅可以节约人力物力,还能节约相应生活必需品等附加费用。此外,无人船舶也有助于优化航行路线、节省燃油等

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2. 研究的基本内容与方案

无人船舶中的关键技术

  1. 航线自动生成与路径规划技术

  2. 通信技术

  3. 自主决策与避障技术

    水面物标探测与目标的自动识别

基本内容

该文针对象无人船舶控制系统这样的复杂模型的仿真以及智能控制系统设计中需训练控制器、仿真中的变参数控制等特点,介绍了一种用SIMULINK对变参数控制器系统进行仿真的方法,给出了利用MATLAB环境设计如神经网络控制器等智能控制器的方案。最后给出了所述设计方案和仿真方法的具体实例:利用遗传算法训练模糊神经网络控制器对无人船舶控制系统进行控制。

无人船舶综合控制系统的总体设计

·船舶控制系统的组成与分类

·无人的船舶自动控制系统结构

·基于分布式控制单元的控制系统

·控制系统的网络体系结构

·船舶控制系统的环境适应性与可靠性

·船舶环境条件对电子设备的影响

·船舶环境条件对控制系统的要求

·船舶控制系统的环境适应性设计

·船舶控制系统的可靠性设计


3. 研究计划与安排

论文(设计)的进程安排:

2017.2.15 文献阅读及翻译

2017.3.15 无人船舶构成对控制系统的要求学习

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4. 参考文献(12篇以上)

邓焱,王磊. labview7.1测试技术与仪器应用[m]. 北京:机械工业出版社,2004.

richard (c. dorf,robert h.bishop. 现代控制系统[m]. 北京:科学出版社,2002.

蒋心怡,吴汉松,陈少昌. 计算机控制工程[m]. 长沙:国防科技大学出版社,2002.

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