船舶航向控制算法研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

船舶航向控制作为船舶运动控制的重要组成部分，对于提高船舶航行安全性、运输效率以及经济效益具有至关重要的作用。

随着现代航海技术的发展，船舶航向控制面临着越来越高的要求，传统的控制方法已经难以满足复杂多变的航行环境和日益增长的性能需求。

因此，对船舶航向控制算法展开深入研究，具有重要的理论意义和现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

船舶航向控制是船舶运动控制的重要研究方向，一直受到国内外学者的广泛关注。

近年来，随着智能化技术的快速发展，船舶航向控制技术也取得了显著的进步。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将从船舶航向控制的基本概念、控制原理出发，系统地研究船舶航向控制算法的设计与实现，并通过仿真实验验证算法的有效性。

1. 主要内容

1.研究船舶航向控制系统的数学模型，包括船舶运动数学模型、船舶操纵运动方程以及航向控制系统模型，并对模型参数进行辨识。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法。

1.理论分析阶段：-研究船舶航向控制的基本原理和相关理论基础，查阅国内外相关文献，了解船舶航向控制算法的研究现状和发展趋势。

-建立船舶航向控制系统的数学模型，并分析其动态特性。

5. 研究的创新点

本研究将在以下几个方面进行创新：1.提出一种改进的船舶航向控制算法：针对现有船舶航向控制算法的不足，结合实际应用需求，提出一种改进的航向控制算法，提高控制系统的精度、鲁棒性和适应性。

2.研究多种智能算法在船舶航向控制中的应用：将强化学习、遗传算法等智能算法应用于船舶航向控制中，探索智能算法在处理复杂海况和干扰方面的优势，提升船舶航向控制的智能化水平。

3.构建更加完善的船舶航向控制仿真平台：结合实际工程应用，构建更加完善的船舶航向控制仿真平台，提高仿真模型的精度和可靠性，为控制算法的设计和验证提供更加有效的工具。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.张海龙,李铁山,徐立.船舶航向保持鲁棒控制方法综述[j].船舶工程,2018,40(05):74-81.

2.杜佳璐,贾欣,王宏健,等.基于改进线性和模型预测控制的船舶航向控制[j].哈尔滨工程大学学报,2021,42(04):521-529.

3.王世鹏,郭晨,王超,等.基于改进扩张状态观测器的船舶航向非线性控制[j].控制理论与应用,2022,39(09):1644-1653.