info@luanan.net.vn
VIP Luận án PDF

Luận án – Nghiên cứu tự động điều khiển tàu cập cầu dựa trên lý thuyết điều khiển trượt

Năm2025
Lĩnh vựcHạ tầng & Giao thông vận tải
Ngôn ngữTiếng Việt
Xem trước tài liệu
Đang tải...

Đang tải tài liệu...

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN TÀU CẬP CẦU DỰA TRÊN LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT

Ngành:

Khoa học hàng hải

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu tự động điều khiển tàu cập cầu dựa trên lý thuyết điều khiển trượt" của tác giả Vũ Sơn Tùng, thuộc ngành Khoa học hàng hải, Mã số 9840106, chuyên ngành Khoa học hàng hải, được thực hiện tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam.

Đề tài giải quyết bài toán tự động điều khiển tàu cập cầu, một thách thức phức tạp do ảnh hưởng của nhiễu ngoại cảnh, tính bất định và phi tuyến cao của mô hình động học tàu thủy. Mục đích chính là thiết kế các bộ điều khiển cập cầu tự động sử dụng lý thuyết điều khiển trượt (SMC), mạng nơ-ron nhân tạo (NN) và các cơ cấu thích nghi. Các bộ điều khiển này được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong nhiều điều kiện khác nhau, bao gồm: tham số mô hình xác định, tham số mô hình bất định, nhiễu ngoại cảnh, lỗi cơ cấu chấp hành và giới hạn tín hiệu điều khiển.

Luận án đã chứng minh tính ổn định và tính bền vững của các hệ thống điều khiển đề xuất thông qua lý thuyết Lyapunov. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm xây dựng cơ sở lý thuyết về điều khiển trượt, mạng nơ-ron nhân tạo, điều khiển sửa lỗi, mô hình toán chuyển động tàu thủy, và kiểm chứng thông qua mô phỏng số bằng phần mềm Matlab trên mô hình tàu "Cyber ship II" ba bậc tự do.

Những đóng góp mới của luận án là:

  • Đề xuất bộ điều khiển trượt mới cho bài toán cập cầu tự động, thực hiện ba nhiệm vụ: bám quỹ đạo, giảm tốc độ và dừng tàu tại vị trí cầu.
  • Tích hợp điều khiển trượt với cơ cấu thích nghi và mạng nơ-ron để giải quyết hiệu quả các yếu tố bất định của mô hình động lực tàu và nhiễu ngoại cảnh.
  • Phát triển bộ điều khiển trượt sửa lỗi thích nghi kết hợp mạng nơ-ron để xử lý đồng thời lỗi cơ cấu chấp hành và giới hạn tín hiệu điều khiển, một vấn đề chưa được đề cập đầy đủ trong các nghiên cứu trước đây.

Kết quả mô phỏng cho thấy các bộ điều khiển đề xuất có khả năng điều khiển tàu cập cầu ổn định và hiệu quả dưới nhiều điều kiện. Đặc biệt, bộ điều khiển trượt sửa lỗi thích nghi sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo (ANNFTSMC) đã chứng minh khả năng bám quỹ đạo và hướng cập cầu dự kiến vượt trội so với các bộ điều khiển khác trong điều kiện có lỗi, đồng thời giữ tín hiệu điều khiển trong giới hạn cho phép. Luận án tạo nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo về kiểm nghiệm thực tế.

Tài liệu liên quan