1. BP Neural Network Based PID Control For
Ship Steering
‫مقاله‬ ‫عنوان‬:
‫ائه‬‫ر‬‫ا‬‫دهنده‬:
‫سرشار‬‫جواد‬
‫تیر‬94

2. FUZZY
CONTROL
‫مقد‬
‫مه‬
‫داری‬ ‫قصد‬‫مقاله‬‫این‬‫در‬‫م‬:
‫و‬‫مشخصات‬،‫اساس‬‫یتم‬‫ر‬‫الگو‬‫عصبی‬‫شبکه‬‫یادگیری‬BP‫کنیم‬ ‫معرفی‬‫ا‬‫ر‬.
‫کننده‬‫کنترل‬PID‫عصبی‬‫شبکه‬‫با‬‫ا‬‫ر‬‫کالسیک‬BP‫کنیم‬‫ترکیب‬.
‫بر‬‫اغتشاشات‬‫انواع‬‫مقابل‬‫در‬ ‫ا‬‫ر‬‫شده‬ ‫ائه‬‫ر‬‫ا‬‫سیستم‬‫پاسخ‬،‫نهایت‬‫در‬‫کنیم‬‫سی‬‫ر‬.
‫انج‬‫خودکار‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫به‬‫ا‬‫ر‬‫کشتی‬‫مسیر‬‫دستی‬‫هدایت‬‫که‬ ‫است‬‫این‬‫هدف‬ ‫واقع‬‫در‬‫دهیم‬‫ام‬.

3. FUZZY
CONTROL
‫شدن‬ ‫مطرح‬ ‫دالیل‬PID‫جای‬ ‫به‬ ‫آنالین‬
PID‫کالسیک‬
‫امترهای‬‫ر‬‫پا‬‫تنظیم‬PID‫است‬‫پذیر‬‫امکان‬‫سختی‬‫به‬‫کالسیک‬.
‫امترهای‬‫ر‬‫پا‬‫مناسب‬‫تنظیم‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫در‬‫حتی‬PID‫سرعت‬‫همچون‬‫عواملی‬‫به‬‫توجه‬‫با‬،‫کالسیک‬
‫و‬‫بار‬‫ان‬‫ز‬‫می‬،‫کشتی‬‫ایطمشخصات‬‫ر‬‫ش‬‫دینامیکی‬‫ای‬‫ر‬‫بناب‬‫کند؛‬‫می‬‫تغییر‬‫کشتی‬‫کنترل‬ ‫یک‬‫به‬‫ن‬
‫است‬‫نیاز‬‫نالین‬‫ا‬‫کننده‬.

4. FUZZY
CONTROL
‫مدل‬ ‫محاسبه‬‫سروو‬
‫معادالت‬‫ش‬‫می‬‫داده‬ ‫مقابل‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫به‬‫هدایت‬‫دستگاه‬‫ود‬:
‫مشخصات‬‫دینامیکی‬‫در‬‫هدایت‬‫دستگاه‬MATLAB‫است‬‫شده‬‫ی‬‫ساز‬‫شبیه‬‫زیر‬‫فرضیات‬‫با‬:
‫دلتا‬‫ثر‬‫حداک‬35‫است‬‫درجه‬.
‫از‬‫بیشتر‬‫هدایت‬‫دستگاه‬‫هنگ‬‫ا‬3‫نیست‬‫ثانیه‬‫در‬‫درجه‬.

5. FUZZY
CONTROL
‫هدایت‬ ‫دستگاه‬(steering
gear)
‫بلوک‬‫ام‬‫ر‬‫دیگ‬steering gear‫است‬‫شده‬ ‫ده‬‫ر‬‫و‬‫ا‬‫زیر‬‫شکل‬‫در‬:

6. FUZZY
CONTROL
‫از‬ ‫واقعی‬ ‫نمونه‬
steering gear

7. FUZZY
CONTROL
‫مدل‬
‫کشتی‬
‫مدل‬NOMOTO‫کشتی‬‫ای‬‫ر‬‫ب‬:
‫بلوک‬‫ام‬‫ر‬‫دیاگ‬‫کشتی‬ ‫مدل‬:

8. FUZZY
CONTROL
‫روش‬‫زیگلر‬‫نیکولز‬‫تنظیم‬ ‫برای‬
‫پارامترهای‬PID
‫سوم‬‫مرحله‬
‫م‬‫یادداشت‬‫ا‬‫ر‬‫نوسانات‬‫پریود‬‫نیز‬‫و‬‫افتد‬‫می‬‫نوسان‬‫به‬‫سیستم‬‫ن‬‫ا‬‫با‬‫که‬‫ای‬‫بهره‬‫کنیم‬‫ی‬
‫دوم‬‫مرحله‬
‫اتال‬‫بدون‬‫نوسان‬‫سیستم‬‫که‬ ‫ی‬‫جای‬‫تا‬‫کنیم‬‫می‬‫زیاد‬‫ا‬‫ر‬‫بهره‬‫تدریج‬‫به‬‫ن‬‫ا‬‫از‬‫پس‬‫باشد‬‫داشته‬‫ف‬
‫اول‬‫مرحله‬
‫دهیم‬‫می‬ ‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫صفر‬‫اولیه‬‫مقدار‬‫با‬‫بهره‬‫یک‬‫کننده‬ ‫کنترل‬ ‫جای‬‫به‬‫ابتدا‬
‫امترهای‬‫ر‬‫پا‬‫مقابل‬‫جدول‬‫به‬‫توجه‬‫با‬PID‫شوند‬‫می‬‫تنظیم‬.

9. FUZZY
CONTROL
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫برای‬ ‫کشتی‬ ‫پارامترهای‬
‫طول‬:126‫عرض‬،‫متر‬:20.8‫عمق‬،‫متر‬:9‫ضریب‬،‫متر‬‫ری‬‫مجذو‬:0.688‫سرعت‬،:7.2‫متر‬
‫مرکز‬‫و‬‫جاذبه‬‫مرکز‬‫بین‬‫فاصله‬،‫ثانیه‬‫بر‬0.25‫سطح‬،‫متر‬‫ادر‬‫ر‬:18.8‫این‬‫ر‬‫بناب‬‫مربع‬‫متر‬:

10. FUZZY
CONTROL
‫اغتشا‬
‫ش‬
‫گرفته‬‫نظر‬‫در‬‫اغتشاش‬‫های‬‫ودی‬‫ر‬‫و‬‫عنوان‬‫به‬‫زیر‬‫های‬‫سیگنال‬‫شده‬‫اند‬:
‫باد‬‫اغتشاش‬:
‫جریان‬‫اغتشاش‬:
‫امواج‬‫اغتشاش‬:

11. FUZZY
CONTROL
‫کالسیک‬ ‫کننده‬ ‫کنترل‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬PID‫اغتشاش‬ ‫حضور‬ ‫بدون‬
‫آن‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫نیز‬ ‫و‬

12. FUZZY
CONTROL
‫عصبی‬ ‫شبکه‬ ‫سازی‬ ‫شبیه‬BP‫کننده‬ ‫کنترل‬ ‫پایه‬ ‫بر‬PID
‫کشتی‬ ‫هدایت‬ ‫برای‬
a
•‫تعداد‬‫تعیین‬‫ن‬‫و‬‫نر‬‫ت‬‫ر‬‫ت‬‫به‬ ‫اینجا‬‫در‬‫که‬ ‫جی‬‫و‬‫خر‬‫و‬ ‫مخفی‬‫الیه‬‫و‬‫ودی‬‫ر‬‫و‬‫های‬‫یب‬3‫و‬5‫و‬
4‫شده‬ ‫گرفته‬‫نظر‬ ‫در‬‫اند‬.
b
•‫دریافت‬rin(k)‫محاسبه‬‫و‬yout(k)‫دن‬‫ر‬‫و‬‫ا‬ ‫دست‬‫به‬ ‫نیز‬‫و‬e(k)=rin(k)-yout(k)
c
•‫امترهای‬‫ر‬‫پا‬ ‫خر‬‫ا‬‫الیه‬‫جی‬‫و‬‫خر‬‫که‬‫الیه‬ ‫هر‬ ‫جی‬‫و‬‫خر‬‫و‬ ‫ودی‬‫ر‬‫و‬‫محاسبه‬PID‫هستند‬.
d
•‫لی‬‫ر‬‫کنت‬‫سیگنال‬‫محاسبه‬u(k)
e
•‫ها‬ ‫زن‬‫و‬ ‫تنظیم‬
f
•‫دادن‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬ ‫ابر‬‫ر‬‫ب‬k=k+1

13. FUZZY
CONTROL
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫نتایج‬(‫بدون‬
‫اغتشاش‬ ‫حضور‬)

14. FUZZY
CONTROL
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫نتایج‬(‫با‬
‫اغتشاش‬ ‫حضور‬)

15. FUZZY
CONTROL
‫نتای‬
‫ج‬
‫عصبی‬‫شبکه‬‫کننده‬‫کنترل‬‫ر‬‫حضو‬‫در‬BP‫پایه‬‫بر‬PID‫کالسیک‬‫کننده‬‫کنترل‬‫با‬‫مقایسه‬‫در‬:PID
‫پ‬‫انطباق‬‫ایط‬‫ر‬‫ش‬‫با‬‫تر‬‫سریع‬‫سیستم‬‫کند‬‫می‬‫یدا‬
‫اس‬‫تر‬‫مقاوم‬‫سیستم‬‫ت‬
‫سیستم‬‫اجهش‬‫ر‬‫ف‬‫دارد‬‫کمتری‬

16. ‫خســــــــــــتــــــــــــــــه‬
‫نب‬‫ـــــــــــــــــــ‬‫اشی‬‫ـــــــــــــد‬!