船舶航向-主机综合智能控制的虚拟仿真 被引量：6

1

作者 郭晨 孙建波 +2 位作者 史成军 沈智鹏 徐黎黎 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第2期278-280,共3页

提出并实现一种基于虚拟现实技术的船舶航向与主动力装置综合智能控制的可视化交互式仿真系统。论文建立了状态空间型船舶平面运动数学模型,给出该仿真系统的结构,讨论了系统的主要功能。本仿真系统支持红外跟踪立体眼镜,立体头盔等虚... 提出并实现一种基于虚拟现实技术的船舶航向与主动力装置综合智能控制的可视化交互式仿真系统。论文建立了状态空间型船舶平面运动数学模型,给出该仿真系统的结构,讨论了系统的主要功能。本仿真系统支持红外跟踪立体眼镜,立体头盔等虚拟现实视觉设备并具有立体机舱声音效果。论文给出部分具有沉浸感的三维船舶运动和主机控制的虚拟现实仿真场景。 展开更多

关键词 船舶运动 船舶主机 智能控制 仿真系统 虚拟现实

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带有资格迹的模糊CMAC控制仿真研究

2

作者 沈智鹏 郭晨 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第11期2604-2607,共4页

提出一种带有资格迹的模糊CMAC控制器(FCE),资格迹的引入可以对控制系统进行超前预测,提高系统的稳定性。研究了FCE系统的构成,并推导其学习算法。为适用于在线控制,给出了高效的FCE算法实现方案。应用于船舶航向控制的仿真结果表明,当... 提出一种带有资格迹的模糊CMAC控制器(FCE),资格迹的引入可以对控制系统进行超前预测,提高系统的稳定性。研究了FCE系统的构成,并推导其学习算法。为适用于在线控制,给出了高效的FCE算法实现方案。应用于船舶航向控制的仿真结果表明,当存在风浪干扰海况下,船舶航向的控制仍能取得令人满意的效果。 展开更多

关键词 资格迹 模糊CMAC FCE控制器 船舶航向控制

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船舶机舱虚拟现实仿真系统 被引量：12

3

作者 郭晨 叶榛 +1 位作者 史成军 孙建波 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期64-69,共6页

提出并实现基于虚拟现实技术的船舶轮机仿真系统。给出应用于船舶轮机仿真的虚拟立体视觉图象生成算法 ,研究了使用立体眼镜和立体头盔视觉设备的虚拟现实系统的实现。讨论了虚拟机舱漫游。

关键词 船舶工程 虚拟现实 立体视觉 虚拟机舱 虚拟船舶驾驶台

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船舶航向非线性系统的自适应跟踪控制器设计 被引量：12

4

作者 杜佳璐 郭晨 杨承恩 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期83-88,共6页

将非线性船舶操纵数学模型用于船舶航向跟踪的自动舵设计,同时考虑模型参数的不确定性以及舵机伺服系统特性,则船舶操纵非线性数学模型具有非匹配不确定形式.针对上述困难,提出一种新的自适应非线性控制策略,将Nussbaum函数与逆推(backs... 将非线性船舶操纵数学模型用于船舶航向跟踪的自动舵设计,同时考虑模型参数的不确定性以及舵机伺服系统特性,则船舶操纵非线性数学模型具有非匹配不确定形式.针对上述困难,提出一种新的自适应非线性控制策略,将Nussbaum函数与逆推(backstepping)技术相结合,设计了船舶运动航向跟踪控制器,成功解决了其虚拟控制系数符号未知的问题.在理论上,借助Lyapunov函数证明了所设计控制器使最终的非匹配不确定船舶运动非线性系统中所有信号有界,船舶实际航向自适应地渐近跟踪设定的期望参考航向.仿真结果表明所设计的控制器有效可行,对系统参数变化具有很强的鲁棒性. 展开更多

关键词 航向跟踪控制 自适应 非线性 非匹配不确定 逆推算法 NUSSBAUM增益

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控制增益未知的船舶航向非线性自适应跟踪控制(英文) 被引量：19

5

作者 杜佳璐 郭晨 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期315-320,共6页

针对参数不确定的船舶运动非线性控制系统控制方向未知的困难,将逆推算法与Nussbaum增益方法相结合,提出一种新的自适应非线性控制策略,从而实现船舶运动航向跟踪控制.首先,从理论上证明了所设计的自适应控制器保证最终的控制系数符号... 针对参数不确定的船舶运动非线性控制系统控制方向未知的困难,将逆推算法与Nussbaum增益方法相结合,提出一种新的自适应非线性控制策略,从而实现船舶运动航向跟踪控制.首先,从理论上证明了所设计的自适应控制器保证最终的控制系数符号未知的参数不确定船舶运动非线性系统中所有信号一致有界,船舶的实际航向全局自适应地渐近跟踪期望的参考航向.对两条船舶数学模型的仿真实验结果表明,所设计的自适应非线性跟踪控制器具有良好的适应性及鲁棒性. 展开更多

关键词 船舶航向跟踪控制 自适应控制 非线性 参数不确定 逆推算法 NUSSBAUM增益

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航海模拟器中冰区视景的研究 被引量：4

6

作者 孙昱浩 尹勇 高帅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期49-53,共5页

冰区航行在实际航海活动中越来越受到人们的关注。实用性强且具有逼真仿真度的冰区航行模拟器的应用,对船员培训与航运评估等航海科学应用领域都有着很重要的实际意义。将冰区航行模拟器为整体设想框架,以冰区视景仿真为基本研究内容,... 冰区航行在实际航海活动中越来越受到人们的关注。实用性强且具有逼真仿真度的冰区航行模拟器的应用,对船员培训与航运评估等航海科学应用领域都有着很重要的实际意义。将冰区航行模拟器为整体设想框架,以冰区视景仿真为基本研究内容,在理论与具体实现上对冰区中海冰的模型建立与其可视化方法进行了初步的探索和研究。参考了Koch分形曲线的思想,分析和建立了基本的海冰模型,实现了浮冰破碎以及随波漂动效果,并借鉴了Cohen-Sutherland等相关计算机图形学算法,实现了船舶冰区航行时海冰与船间的快速碰撞检测。 展开更多

关键词 冰区航行 海冰建模 航海模拟器 视景仿真

原文传递

基于OSG的虚拟场景中包围盒碰撞检测的研究 被引量：7

7

作者 杨晓 廉静静 张新宇 《计算机技术与发展》 2011年第9期32-34,38,共4页

碰撞检测是虚拟场景的核心技术,其效果的好坏直接影响整个虚拟场景的真实感。基于OSG(OpenSceneGraph)三维场景渲染引擎和Multigen Creator三维可视化仿真建模软件,采用包围盒碰撞检测算法,实现了多个静态物体与动态物体的碰撞检测,通... 碰撞检测是虚拟场景的核心技术,其效果的好坏直接影响整个虚拟场景的真实感。基于OSG(OpenSceneGraph)三维场景渲染引擎和Multigen Creator三维可视化仿真建模软件,采用包围盒碰撞检测算法,实现了多个静态物体与动态物体的碰撞检测,通过使用射线检测算法可以很好地解决静态物体与地面以及动态物体与地面的碰撞检测。为了满足实时性的要求,提出了多个静态物体与动态物体的碰撞检测优化算法的数学模型。结果表明,算法具有很好的有效性和快速性,能够满足要求。 展开更多

关键词 OSG 虚拟现实 包围盒 碰撞检测

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一种基于递归最小二乘法的强化学习算法及其应用研究 被引量：3

8

作者 沈智鹏 郭晨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第8期213-216,共4页

文章推导了递归最小二乘瞬时差分法,较通常的瞬时差分法有样本使用效率高,收敛速度快,计算量少等特点。并将基于递归最小二乘的强化学习应用于船舶航向控制,克服了通常智能算法的学习需要一定数量样本数据的缺陷,对控制器的参数进行在... 文章推导了递归最小二乘瞬时差分法,较通常的瞬时差分法有样本使用效率高,收敛速度快,计算量少等特点。并将基于递归最小二乘的强化学习应用于船舶航向控制,克服了通常智能算法的学习需要一定数量样本数据的缺陷,对控制器的参数进行在线学习与调整,可以在一定程度上解决船舶运动中的不确定性问题,仿真结果表明,在有各种分浪流干扰的条件下,船舶航向的控制仍能取得令人满意的效果,说明该算法是有效可行的。 展开更多

关键词 递归最小二乘法 瞬时差分法 强化学习 船舶航向控制

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物理运动平台的三维视景补偿算法

9

作者 陈国权 尹勇 +1 位作者 李丽娜 杨神化 《中国航海》 CSCD 北大核心 2015年第3期57-60,共4页

为使船舶操纵模拟器更具真实感,在现有航海模拟器架构上增加电动杆驱动的物理运动平台,构建半物理运动平台驱动的船舶操纵模拟器。主要解决船舶操控仿真平台中船模集成、船模解算坐标与电动平台坐标系同步以及因电动平台限位而需进行的... 为使船舶操纵模拟器更具真实感,在现有航海模拟器架构上增加电动杆驱动的物理运动平台,构建半物理运动平台驱动的船舶操纵模拟器。主要解决船舶操控仿真平台中船模集成、船模解算坐标与电动平台坐标系同步以及因电动平台限位而需进行的视景补偿等算法的研究与实现等问题。实际集成与测试结果表明,该方法可行。 展开更多

关键词 船舶工程 船舶智能操控仿真平台 电动杆驱动 坐标系统匹配 视景补偿 三维仿真

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基于广义模糊CMAC的强化学习算法

10

作者 沈智鹏 郭晨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期1262-1266,共5页

针对传统的小脑模型,提出了一种广义模糊小脑模型神经网络(GFCMAC)。它采用模糊隶属度函数作为接收域函数,可以获得较常规CMAC连续性强且有解析微分的复杂函数近似,具有计算量少,学习效率高等优点。研究了GFCMAC接收域函数的映射方法、... 针对传统的小脑模型,提出了一种广义模糊小脑模型神经网络(GFCMAC)。它采用模糊隶属度函数作为接收域函数,可以获得较常规CMAC连续性强且有解析微分的复杂函数近似,具有计算量少,学习效率高等优点。研究了GFCMAC接收域函数的映射方法、隶属度函数及其参数的选取规律和学习算法。结合强化学习,提出了一种基于GFCAMC的强化学习算法,讨论了其实现过程。应用于船舶航向控制的仿真结果表明,在有各种风浪干扰下,船舶航向跟踪快且操舵动作合理,适合船舶转向控制要求。 展开更多

关键词 广义模糊小脑模型神经网络 接收域函数 强化学习 船舶航向控制

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智能航海模拟器的设计与实现 被引量：4

11

作者 陈国权 尹勇 +1 位作者 李丽娜 杨神化 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期7-16,共10页

针对现有航海模拟器的缺陷,利用PIDVCA方法开发智能型航海模拟器.新型智能型航海模拟器中目标船具备自动避让能力,智能本船可在复杂会遇局面下提供避让方案,供学员参考,并可更逼真模拟海上的真实航行环境.大量仿真试验说明,采用PIDVCA... 针对现有航海模拟器的缺陷,利用PIDVCA方法开发智能型航海模拟器.新型智能型航海模拟器中目标船具备自动避让能力,智能本船可在复杂会遇局面下提供避让方案,供学员参考,并可更逼真模拟海上的真实航行环境.大量仿真试验说明,采用PIDVCA方法集成的新型智能航海模拟器切实可行,可有效提高航海模拟器的品质. 展开更多

关键词 船舶 智能航海模拟器 智能本船 智能目标船 决策支持

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