BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VŨ VĂN TÚ
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI TRÊN
NỀN TỐI ƯU CHO HỆ LÁI TÀU THỦY
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Hà Nội - 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VŨ VĂN TÚ
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI TRÊN
NỀN TỐI ƯU CHO HỆ LÁI TÀU THỦY
Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số: 9520216
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. Đào Phương Nam
2. GS. TS. Phan Xuân Minh
Hà Nội - 2022
i
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn
của giáo viên hướng dẫn và các nhà khoa học. Tài liệu tham khảo trong luận án được
trích dẫn đầy đủ. Các kết quả nghiên cứu của luận án là trung thực và chưa từng được
các tác giả khác công bố.
Hà Nội, ngày ….. tháng …. năm 2022
Tập thể hướng dẫn
PGS.TS. Đào Phương Nam GS.TS. Phan Xuân Minh
Nghiên cứu sinh
Vũ Văn Tú
ii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất đến GS.TS.
Phan Xuân Minh, PGS.TS. Đào Phương Nam đã dành nhiều thời gian, tâm huyết để
hướng dẫn, định hướng, tạo động lực nghiên cứu và hỗ trợ nghiên cứu sinh về mọi
mặt để hoàn thành luận án.
Cho phép nghiên cứu sinh được bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới các Thầy Cô trong
nhóm cơ sở Lý thuyết điều khiển tự động đã có những chia sẻ quý báu về kiến thức,
về phương pháp nghiên cứu và những lời động viên tới NCS trong suốt tiến trình
nghiên cứu đề tài.
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu nghiên cứu sinh luôn luôn nhận được sự
giúp đỡ tận tình của các Thầy Cô của Khoa Tự động hóa, Trường Điện-Điện tử và
Phòng Đào tạo, Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ về mặt chuyên môn,
hỗ trợ các thủ tục trong quá trình học tập và hoàn thành luận án.
Nghiên cứu sinh cũng xin được gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại học
Hải Phòng, đặc biệt Khoa Điện Cơ, nơi tôi công tác đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
nhất cho NCS trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu.
Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin được gửi lời biết ơn tới đồng nghiệp, gia đình,
người thân đã luôn động viên, chia sẻ, ủng hộ và giúp đỡ NCS trong suốt toàn bộ thời
gian thực hiện nghiên cứu.
Hà Nội, ngày … tháng… năm 2022
Nghiên cứu sinh
Vũ Văn Tú
iii
MỤC LỤC
MỤC LỤC .............................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ x
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................ x
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án ....................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ............................................................. 2
5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 2
6. Bố cục của luận án .................................................................................................. 3
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC TÀU THỦY VÀ
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ................................................................. 4
1.1 Mô hình động lực học tổng quát của tàu thủy ................................................. 4
1.1.1 Các chuyển động của tàu thủy trong hệ quy chiếu ............................... 4
1.1.2 Mô hình động lực học của tàu thủy sáu bậc tự do ................................ 7
1.1.3 Mô hình động lực học của tàu thủy ba bậc tự do trên mặt phẳng nằm
ngang ........................................................................................................... 13
1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về điều khiển chuyển động
của tàu thủy .......................................................................................................... 15
1.2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước ....................................... 15
1.2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước ...................................... 16
1.3 Hướng nghiên cứu của luận án ...................................................................... 19
1.4 Cơ sở phương pháp luận của luận án ............................................................. 19
1.4.1 Mạng nơ-ron xấp xỉ hàm ..................................................................... 19
1.4.2 Ổn định UUB ...................................................................................... 20
1.4.3 Giải thuật quy hoạch động thích nghi cho hệ phi tuyến ...................... 22
1.5 Kết luận chương 1 .......................................................................................... 32
Chương 2 ĐIỀU KHIỂN BÁM TỐI ƯU TÀU THỦY KHI CÓ MÔ HÌNH .... 33
2.1 Tổng hợp bộ điều khiển cho hệ lái tàu thủy .................................................. 33
2.1.1 Biến đổi mô hình của tàu thủy ............................................................ 33
