一种用于洪灾救援艇的模型预测PID航向控制优化方法技术

本发明专利技术公开一种用于洪灾救援艇的模型预测PID航向控制优化方法，属于PID控制优化技术领域，具体步骤为：S1、建立洪灾救援艇航向系统动态非线性的数学模型；S2、定义洪灾救援艇航向控制的目标，建立洪灾救援艇航向控制问题数学模型；S3、设计MPC控制器，计算出未来一段时间内的最优控制输入序列；S4、改进成吉思汗鲨鱼元启发式算法，优化洪灾救援艇航向PID控制器；S5、将MPC计算得到的最优控制输入与PID控制器输出进行比较，并校正；S6、校正后的信号，作为实际的航向控制信号送入洪灾救援艇系统；S7、不断地进行MPC计算和洪灾救援艇航向PID参数调整，以适应系统的变化，改善优化洪灾救援艇航向控制性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于pid控制优化，尤其涉及一种用于洪灾救援艇的模型预测pid航向控制优化方法。

技术介绍

1、救援艇在洪水救援中具有重要的应用前景，它们可以在洪水期间提供快速、灵活、高效的救援服务，帮助营救被困人员、提供急救和食品、水源等物资，以及执行其他紧急任务；救援艇可以快速抵达洪水现场，帮助疏散被困人员，将他们从洪水中转移到安全地带；特别是在洪水迅速发展的情况下，救援艇可以迅速响应，救援时间至关重要。洪水时水流湍急、水位波动大、漩涡和障碍物很多，这些条件对救援艇的控制提出了很高的要求；洪水环境通常是非线性的，而标准pid控制器是一种线性控制方法，在面对复杂的非线性水域条件时，pid控制系统可能无法提供足够的性能；其次在洪水中，艇体容易受到水流、漩涡等干扰，这些干扰可能干扰pid控制系统的性能，pid控制器通常较为脆弱，对外部干扰和参数变化的抵抗能力相对较弱。

2、模型预测控制（model predictive control，mpc）： mpc是一种基于系统模型的控制方法，它通过预测系统的未来行为来优化控制输入。mpc可以处理多变量系统和约束本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于洪灾救援艇的模型预测PID航向控制优化方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种用于洪灾救援艇的模型预测PID航向控制优化方法，其特征在于，所述S1中，航向系统的模型为洪灾救援艇的运动学模型，采用离散时间模型表示，公式为：

3.根据权利要求1所述的一种用于洪灾救援艇的模型预测PID航向控制优化方法，其特征在于，所述S2中，利用所述目标建立洪灾救援艇航向控制问题数学模型，洪灾救援艇航向控制问题数学模型，公式为：

4.根据权利要求1所述的一种用于洪灾救援艇的模型预测PID航向控制优化方法，其特征在于，所述S3中，待优化目标函...

【技术特征摘要】

1.一种用于洪灾救援艇的模型预测pid航向控制优化方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种用于洪灾救援艇的模型预测pid航向控制优化方法，其特征在于，所述s1中，航向系统的模型为洪灾救援艇的运动学模型，采用离散时间模型表示，公式为：

3.根据权利要求1所述的一种用于洪灾救援艇的模型预测pid航向控制优化方法，其特征在于，所述s2中，利用所述目标建立洪灾救援艇航向控制问题数学模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玮珊，王玉玺，
申请(专利权)人：山东黄海智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：