薛彩霞，袁伟，俞孟蕻，樊冀生

江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003

遗传粒子群优化算法在船舶动力定位控制中的应用

薛彩霞，袁伟，俞孟蕻，樊冀生

江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003

针对船舶动力定位系统精确定点控制的问题，结合遗传算法（GA）独特的选择交叉变异功能和粒子群优化算法（PSO）较好的记忆功能等优点，提出了遗传粒子群（GAPSO）算法，并应用到最优控制性能指标加权矩阵的权重系数选择中。通过1艘海工多用途动力定位船舶定点控制仿真实验，使船舶纵荡和横荡的位置及艏摇角都逐渐保持在期望值，且所有输出值都收敛有界，结果与传统最优控制相比，遗传粒子群算法在最优控制中更具有效性及较好的寻优性能，有益于船舶工程的应用。

船舶；动力定位系统；最优控制；遗传粒子群算法；权重系数

0　引　言

在船舶动力定位最优控制器的设计过程中，有很多加权矩阵的权重系数需要设定，权重系数对最终的输出结果有重要的影响。一般情况下，仿真实验中都是根据系统物理特性和实践经验来确定最优控制的权重系数，如仿真结果不好，再对已输出的结果进行分析，不断修改加权矩阵的每个系数，直至仿真结果理想为止。这种通过不断实验确定加权矩阵权重系数的方法，既需要对系统的特性了解透彻，又需要花费很多时间进行调试。因此，众多学者开始深入研究如何更方便地得到较准确的权重系数。黄卫忠等［1］将遗传算法（GA）应用到最优控制加权矩阵的优化中，使得闭环系统渐进稳定，从而证明了其设计的有效性。……