| 研究生: |
蔡明浩 Tsai, Ming-Hao |
|---|---|
| 論文名稱: |
應用模糊理論於電動雙體船之操船控制研究 Research on Ship Steering Control of an Electric Catamaran by Fuzzy Theory |
| 指導教授: |
趙儒民
Chao, Ru-Min |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 系統及船舶機電工程學系 Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering |
| 論文出版年: | 2017 |
| 畢業學年度: | 105 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 91 |
| 中文關鍵詞: | 模糊控制 、雙體電動船 、操船控制 |
| 外文關鍵詞: | Fuzzy control, electric catamaran, control of ship |
| 相關次數: | 點閱:57 下載:0 |
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本論文研究重點在於利用模糊理論設計一套模糊轉速控制器,此控制器可以依照駕駛的操控指令經由模糊控制器判斷後輸出適當的左右舷轉速組合。在操作上可協助駕駛操船,駕駛並不需熟悉雙體船的操作,只要下達轉向與前進指令左右舷就會輸出適當的轉速達到控制。在此吾人做一實驗,由實驗結果可以定義左右舷轉速組合的操控程度。吾人製作一推力及扭力計固定雙體模型船於水中,由雙體模型船不同轉速組合產生的推力及扭力定義左右舷轉速組合的操控程度,並依照操控程度對應的左右舷轉速設計模糊轉速控制器中模糊化的歸屬函數與模糊規則,使模糊轉速控制器可以藉由操控指令的輸入經模糊化與解模糊化後輸出對應的左右舷轉速組合。
最後本研究參考鯉魚潭1號太陽能船的海試結果,假設量測的軸向應變和剪應變與船速和角速度為線性關係,在此假設下可定義出轉速百分比與船速和轉向角速度的關係,並結合模糊轉速控制器,依照操控程度指令輸入控制器後得到對應的轉速組合輸出,將轉速輸出結果轉換成百分比,並代入轉速百分比與船速還有與轉向角速度的關係式就可以得到船速與角速度,得知速度後由船舶重心移動路徑公式即可獲得船舶的移動路徑,隨著操控指令的改變也會改變船舶的移動情形,因此可知道雙體船在不同操控程度下即時移動情形並做動態模擬呈現。
The focus of this paper is to design a fuzzy controller of RPM with fuzzy theory. The controller can output the appropriate RPM of the portside and starboard according to the driving command and help driver to control the boat. Driver do not need to be familiar with the operation of the catamaran and just give command. The controller will output proper RPM to control the boat.
[1] 網頁,雙體船,https://zh.wikipedia.org/wiki/雙體船
[2] 網頁,石門水庫太陽能電動公艇石門一號,
http://ub874001.pixnet.net/blog/post/221115404-2012
[3] Roland, S. B., ’’The Use of Artificial Neural Networks for the Intelligent Optimal Control of Surface Ships ‘‘,IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. 20, No, 1. pp. 65-72, 1995.
[4] C. C. Lee, ‘‘Fuzzy Logic Control System: Fuzzy Logic Controller-PartⅠ&Ⅱ, ’’IEEE Trans. On System, Man and Cybernetics, Vol. 20, pp. 404-435, 1991.
[5] Thor I. Fossen and Marit J. Paulsen, ‘‘Adaptive Feedback Linearization Applied to Steering of Ships’’, The First IEEE Conference on Control Applications, pp. 1088-1093, 1993.
[6] 葉俊宏,應用模糊理論實現自主式太陽能輔助動力船研究,
國立成功大學系統及船舶機電工程研究所碩士論文,2011。
[7] J. Malecki, ’’ Applying of Fuzzy Logic to Precise Control of the Ship Motion’’, Mechanical and Electrical Department Polish Naval Academy Gdynia, Poland, IEEE Second International Conference on Mathematics and Computers in Sciences and in Industry (MCSI), 2015.
[8] L. A. Zadeh, ’’Fuzzy set,’’ Information and Control, vol. 8, pp.338-353, 1965.
[9] E. H. Mamdan, “Twenty Years of Fuzzy Control: Experiences Gained and Lessons Learnt,” Second IEEE International Conference on Fuzzy Systems, Vol.1, pp.339-344, April, 1993.
[10] 林信成、彭啟峰,Oh ! Fuzzy 模糊理論剖析,台北,第三波文化事業股份有限公司,1994。
[11] 網頁,何謂Fuzzy,http://ycc.tsu.edu.tw/9415/page/fuzzy.htm
[10] 陳威任,輪型移動機器人之路徑規劃與學習演算法應用於
路徑追蹤之模糊控制器設計,國立台灣師範大學機電工程學
系碩士論文,2016。
[11] 黃世銘,應用模糊理論實現迷你水下載具之深度控制,國
立成功大學系統及船舶機電工程研究所碩士論文,2008。
[12] 劉仲鑫、黃俊程,模糊理論應用於年輕男女配對系統之研
究,中國文化大學資訊工程系,2012。
[13] 林信成,模糊集合理論,圖書館學與資訊科學大辭典,
2012。
[14] 陳嘉文,模糊邏輯在機械設計之應用,元智大學機械工程研
究所碩士論文,1999。
校內:2022-09-01公開