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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳哲偉
研究生(外文):Zhe-Wei Chen
論文名稱:類神經-模糊避碰系統與類神經-H∞操舵器之綜合設計
論文名稱(外文):The Study Design of Neural-Fuzzy Collision- Avoidance and Neural-H∞ Autopilot Systems
指導教授:黃正能
指導教授(外文):Cheng-Neng Hwang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:造船及船舶機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:神經-H∞操舵器類神經-模糊避碰系統
外文關鍵詞:Neural-H∞ Autopilot SystemsNeural-Fuzzy Collision- Avoidance
相關次數:
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近年來模糊理論與類神經理論已在廣泛的應用在各個領域中,本文利用類神經的自我學習能力,應用倒傳遞類神經網路,結合模糊的架構,來設計一個類神經-模糊的避碰系統。應用類神經的自我學習模式,調整模糊控制中的歸屬函數之中心點及寬度,以期避碰系統可以更迅速地將所建議之船艏角傳達給自動操舵系統,而達到避碰效果。
由於 控制理論具備排除系統不確定性及干擾的優越能力,本文設計一個類神經- 的自動操舵系統,即於在 控制系統中,加入類神經之自動學習功能,以加速 觀測器之收歛速度,使自動操舵系統,可以更有效的追蹤避碰系統所建議之船的航向角度。本研究把類神經-模糊的避碰系統與類神經- 的自動操舵系統做整合,形成完善的避碰理論,最後再以各種避碰遭遇狀況做電腦模擬,分別以障礙物避碰及船舶避碰做模擬,以驗證本文理論的可行性。
Abstract
Experts’ experiences and International Collision Avoidance Rules are two of the urgent information required in designing the ship collision-avoidance systems and both of them are in the linguistic form. Since the fuzzy system can provide a linguistic framework for handling system uncertainties, a fuzzy-based collision-avoidance system is studied in this paper. To select the number of inference rules and the input-output membership functions in a fuzzy system more efficiently, a systematic fuzzy collision-avoidance system is proposed in this study. To perform the ship task of collision-avoidance effectively, a robust autopilot based on H∞-control methodology and neural strategy is designed to form the proposed neural-H∞autopilot system. The neural-network learning algorithm used in this study is able to increase the speed in finding the H∞-optimal controller of the autopilot. Computer simulation results of a ship model reveal that the proposed neural-fuzzy collision-avoidance system works well when the suggested collision-avoidance route is executed by the designed neural-H∞autopilot system.
目 錄
AbstractI
摘要II
誌謝III
目錄IV
圖目錄VI
第一章 緒論1
1-1 研究動機1
1-2 文獻回顧2
1-3 論文架構3
第二章 船舶避碰與安全領域4
2-1 船舶安全領域4
2-2 船舶避碰措施7
第三章 類神經-模糊避碰系統之設計13
3-1~1 類神經網路13
3-1~2 類神經網路之運作15
3-1~3 倒傳遞網路的學習法則16
3-2~1 模糊理論概念19
3-2~2 模糊控制器架構20
3-2~3 模糊控制器運算過程23
3-3 類神經-模糊避碰系統之設計26
3-4 類神經-模糊避碰系統之過程33
第四章 類神經- 操舵系統之設計42
4-1~1 理論42
4-1~2 範數(norm)42
4-2 擴增系統矩陣45
4-3 控制問題的求解49
4-4 類神經- 自動操舵系統之設計53
第五章 電腦模擬57
5-1 模擬結果59
第六章 結論與未來展望71
參考文獻72
附錄76
參考文獻【1】C.N.Hwang, “Formulation of and Optimal Control Problem A Variational Approach”, Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol.16, No.6, pp.853-866,(1993)。【2】E.M.Goodwin, ”A Statistical Study of Ship Domains ”, The Journal of Navigation, Vol.28, No.3, pp.328-341,(1975)。【3】F.W.Fricker, ”Three Classic Collisions”, The Journal of Navigation, Vol.26, No.3, pp.299-310,(1973)。【4】M.R.Katebi, J.C.Byrne, ”LQG Adaptive Ship Autopilot”, Trans. Inst.MC, Vol.10, No.4, pp.187-197,(1988)。【5】M.Maeda, Y.Maeda and S.Murakami, ”Fuzzy Drive Control of an Autonomous Mobile Robot”, Fuzzy and Systems, Vol.39, pp.195-204, (1991)。【6】Y.Nagai and N.Enomoto, ”Fuzzy Control of a Mobile Robot for Obstacle Avoidance”, J.Inf.Sci., Vol.45, No. , pp.231-24 ,(1988)。【7】Zhao Jingsong, Wang Fengchen and Wu Zhaolin, ”The Development of Ship Collision Avoidance Automation”, The Journal of Navigation, Vol.45, No.1, pp.107-113,(1992)。【8】Yahei Fujii, ”Development of Marine Traffic Engineering in Japan”, The Journal of Navigation, Vol.30, No.1, pp.86-93,(1977)。【9】P.V.Davis, M.J.Dove and C.V.Stockel, ”A Computer Simulation of Marine Traffic Using Domains and Arenas”, The Journal of Navigation, Vol.33, No.2, pp.215-222,(1980)。【10】P.V.Davis, M.J.Dove and C.V.Stockel, ” A Computer Simulation of Multi-Ship Encounters”, The Journal of Navigation, Vol.35, No.2, pp.347-352,(1982)。【11】Toyoda.S. and Fujii.Y., ”Marine Traffic Engineering”, The Journal of Navigation, Vol.24, No.2, pp.24-30,(1971)。【12】J.Van Amerongen, ”An Adaptive Autopilot for Trackkeeping “, Ship Operation Automation III, pp.105-114,(1980)。【13】J.Klir and T.A.Folger, ”Fuzzy Sets, Uncertainty and Information”, Prentice-Hall,(1988)。【14】J.Buckley, W.Siler and Douglas Tucker, ”A Fuzzy Expert System”, Fuzzy Sets and Systems, Vol.20, pp.1-16,(1986)。【15】L.A.Zadeh, ”Fuzzy Sets”, Information and Control, Vol.8, pp.338-353, (1965)。【16】John C.Doyle, Keith Glover, Pramod P.Khargoner and Bruce A.Francis, ”State-Space Solution to Standard and Control Problem”, IEEE Trans.Automatic Control, Vol.34, No.8, pp.831-847, (1989)。【17】John C.Doyle, Keith Glover, ”Robust Optimal Control”,(1995)。【18】Jui-Hong Horng, The-Lu Liao and Jer-Guang Hsieh, ”Adaptive Ouput Tracking of A Class of Unknown Nonlinear Systems Using Neural Networks”, Journal of the Chinese Institute of Electrical Engineering, Vol.3, No.4, pp.275-283,(1996)。【19】Jinwen Ma, ”Simplex Memory Neural Networks”, Neural Networks, Vol.10, No.1, pp.25-29,(1997)。【20】Jonathan Wray and Gary G.R.Green, ”Neural Networks , Approximation Theory, and Finite Precision Computation”, Neural Networks, Vol.8, No.1, pp.31-3 ,(1995)。【21】Simone Santini and Alberto Del Bimbo, ”Properties of Block Feedback Neural Networks”, Neural Networks, Vol.8, No.4, pp.579-596,(1995)。【22】Bo Zhang, Ling Zhang and Huai Zhan , ”The Complexity of Learning in PLN Networks”, Neural Networks, Vol.8, No.2, pp.221-228, (1995)。【23】Takashi Hasegawa, Shin-ichi Horikawa, Takeshi Furuhashi, Yoshiki Uchikawa, ”On Design of Adaptive Fuzzy Controller Using Fuzzy Neural Networks and a Description of its Dynamical Behavior”, Fuzzy Sets and Systems, Vol.71, pp.3-23,(1995)。【24】M.Mizumoto, ”Realization of PID Controls by Fuzzy Control Methods”, Fuzzy Sets and Systems, Vol.70, pp.171-182,(1995)。【25】陳燕慶, 鹿浩編著, ”類神經網路理論及其在控制工程中的應用”,儒林圖書公司出版,(1989)。【26】劉浚泉, “一九七二年國際海上避碰規則”, 海文出版社,(1979)。【27】張仕東, ”線性時變系統 控制器之設計及船舶上之應用”, 國立成功大學造船及船舶機械工程研究所,(1994)。【28】蒙以正, ”MATLAB專業設計技巧”, 基峰資訊,(1998)。【29】秉立科技編譯, ”模糊邏輯與類神經模糊實例說明”, 儒林圖書公司出版,(1997)。【30】Bart Kosko , ”Neural Networks and Fuzzy Systems” , Prentice-Hall ,(1992)。【31】趙清風編譯 , ”進階自動控制設計-使用MATLAB程式語言” , 全華科技圖書股份有限公司 , (1996)。
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