1. 本选题研究的目的及意义
船舶航向跟踪控制是船舶自动控制领域中的重要研究方向之一，对于提高船舶航行安全性和经济性具有重要意义。
本选题旨在研究基于最小二乘算法的船舶航向跟踪控制方法，并通过仿真实验验证算法的有效性。
2. 本选题国内外研究状况综述
船舶航向控制作为船舶运动控制的重要组成部分，一直是国内外学者研究的热点。
近年来，随着智能控制理论和方法的不断发展，船舶航向跟踪控制技术取得了显著进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕基于最小二乘算法的船舶航向跟踪仿真展开，主要内容包括以下几个方面:
1.船舶航向运动数学模型的建立:首先，介绍船舶运动坐标系以及船舶航向运动的各个组成部分；接着，建立描述船舶航向运动的非线性数学模型；最后，对非线性模型进行简化和线性化处理，以便于控制器设计。
2.基于最小二乘算法的航向控制器设计:首先，阐述最小二乘算法的基本原理，并分析其在控制系统设计中的优势；接着，设计基于最小二乘算法的船舶航向跟踪控制器，并确定控制器的结构；最后，通过理论分析或仿真实验确定控制器参数，以实现最佳控制性能。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值仿真和结果分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研:通过查阅国内外相关文献，了解船舶航向跟踪控制技术的发展现状、研究热点和最新成果，为本研究提供理论基础和参考依据。
2.船舶运动数学模型的建立:基于船舶运动力学和控制理论，建立描述船舶航向运动的数学模型，包括船舶的运动方程、水动力模型、环境干扰模型等。
模型的建立要考虑船舶的非线性、时变性、参数不确定性等因素，以保证模型的准确性和可靠性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于将最小二乘算法应用于船舶航向跟踪控制，并结合船舶运动模型和仿真实验，对算法进行改进和优化，以提高船舶航向跟踪控制的性能。
具体体现在以下几个方面：
1.算法创新:将最小二乘算法应用于船舶航向跟踪控制，提出一种基于最小二乘算法的船舶航向跟踪控制方法，并通过理论分析和仿真实验验证算法的有效性。
2.模型优化:在建立船舶运动数学模型时，考虑船舶的非线性、时变性、参数不确定性等因素，并对模型进行简化和线性化处理，以提高模型的准确性和可靠性。
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]谢增叶,李良波,周佳加,等.基于最小二乘法的船舶航迹跟踪控制[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2021,45(06):1009-1014,1020.
[2]沈智鹏,刘正江.基于递推最小二乘法的船舶航向非线性预测控制[J].舰船科学技术,2020,42(18):111-116.
[3]孙才洲,王永燊,张立.基于改进最小二乘法的船舶航迹预测模型[J].海洋工程,2020,38(02):99-105.
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