[发明专利]船舶舵减横摇自适应控制系统

权利要求书

1.一种船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，包括：横摇检测装置、基于神经网络的舵减横摇控制器，舵伺服系统；其中

其中，所述横摇检测装置检测船舶在运动过程中产生的横摇数据，并将所述横摇数据发送至所述基于神经网络的舵减横摇控制器；

所述基于神经网络的舵减横摇控制器根据所述横摇数据生成船舵控制信号，并将所述船舵控制信号发送至所述舵伺服系统；

所述舵伺服系统根据所述船舵控制信号控制船舵的运动，以通过所述船舵实现对船舶的控制。

2.根据权利要求1所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述横摇数据包括船舶的横摇角，所述船舵控制信号包括船舵的舵角。

3.根据权利要求1所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述基于神经网络的舵减横摇控制器，包括：神经网络辨识器和神经网络控制器；

所述神经网络辨识器根据历史横摇数据和历史船舵控制信号，计算预测横摇数据；

所述神经网络控制器根据所述预测横摇数据、历史横摇数据、历史船舵控制信号和目标横摇数据生成船舵控制信号。

4.根据权利要求3所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述神经网络辨识器和所述神经网络控制器均包括采用反向传播神经网络的神经网络辨识器。

5.根据权利要求4所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述神经网络辨识器和所述神经网络控制器均包括采用三层结构反向传播神经网络的神经网络辨识器。

6.根据权利要求5所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述神经网络辨识器的输入层包括4个节点，隐含层包括9个节点、输出层包括1个节点；

所述神经网络控制器的输入层包括3个节点，隐含层包括7个节点、输出层包括1个节点。

7.根据权利要求6所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述神经网络辨识器的性能指标函数为实际横摇角与输出横摇角的均方差，所述神经网络控制器的性能指标函数为实际横摇角均方差。

8.根据权利要求6所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述神经网络辨识器和所述神经网络控制器均采用负梯度最速下降法修正网络权值。

9.根据权利要求3所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述神经网络辨识器和所述神经网络控制器均包括采用列文伯格-马夸尔特优化算法的神经网络的神经网络辨识器。

10.根据权利要求9所述的船舶舵减横摇自适应控制系统，其特征在于，所述神经网络辨识器采用最优梯队下降法或高斯牛顿法优化网络权值。