動力定位系統(tǒng)概況

1、 船舶動力定位概況一、 船舶為什么需要“動力定位系統(tǒng)”？長期以來，船舶在近淺海和內(nèi)陸水域里，人們都是采用拋錨技術(shù)來保持船位在水面上相對穩(wěn)定。這種定位技術(shù)的最大特點就是：錨必須牢固地抓住水下的固定物體（陸基），并且一旦錨通過錨鏈將船舶的位置固定后，船上的推進(jìn)設(shè)備及其輔助設(shè)施和相應(yīng)的控制系統(tǒng)便停止運行，完全處于停電（電力推進(jìn)）和停油、停氣（柴油機推進(jìn)）工況。但是，隨著地球上人口的急劇增加，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，世界對能源的需求量越來越大。陸地上資源的開采和供應(yīng)日趨極限，甚至出現(xiàn)緊缺的態(tài)勢。這就迫使世界各國必須把經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點轉(zhuǎn)移到海洋上。因為占地球總面積2/3以上的浩瀚大海里

2、，有極其豐富的海水化學(xué)資源、海底礦產(chǎn)資源、海洋大量資源和海洋生物資源?？梢灶A(yù)料，21世紀(jì)將是人類全面步入海洋經(jīng)濟(jì)的時代，人們對海洋的探索和開發(fā)的范圍將越來越廣，對海洋的探索和開發(fā)的手段也越來越先進(jìn)，對海洋探索和開發(fā)的領(lǐng)域由近海淺海日趨向遠(yuǎn)海深海發(fā)展。目的只有一個，就是將浩瀚大海里的資源開發(fā)出來，供人類充分使用。因而，世界各國便隨之研究開發(fā)出各式各樣的、不同類型的深遠(yuǎn)海作業(yè)的浮式生產(chǎn)系統(tǒng)，諸如半潛式鉆井平臺、多用途石油鉆井平臺供應(yīng)船、科學(xué)考察船和海洋資源調(diào)查船等等。這些浮式生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)有一個共同的特點：就是在浩瀚深邃的大海上，能夠按照人們的要求將其位置穩(wěn)定在地球的某個坐標(biāo)范圍里；就像拋錨定位那樣

3、，將這些浮動的作業(yè)體牢牢地鎖定在人們期望的浩瀚深邃的大海的某個位置上。這便進(jìn)一步誘發(fā)了世界各國對深遠(yuǎn)海作業(yè)的浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的定位技術(shù)和系泊方式的研究。在一般的近淺海水深情況下，浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的系泊定位主要采用錨泊系統(tǒng)。但是，隨著水深的增加，錨泊系統(tǒng)的抓底力減小，拋錨的困難程度增加。同時，錨泊系統(tǒng)的錨鏈長度和強度都要增加，進(jìn)而使其重量劇增，這必然使海上布鏈拋錨作業(yè)變得更加復(fù)雜，其定位功能也會受到很大的限制，定位的效果也不盡人意。同時，這種系泊錨和錨鏈的造價以及安裝費用也會猛增。在深遠(yuǎn)海的情況下，這些問題將會更加突出，錨泊技術(shù)將無濟(jì)于事。既然傳統(tǒng)的錨泊系統(tǒng)在深遠(yuǎn)海域絕對無法使用，在二十世紀(jì)五、六十年代

4、，世界各國特別是西歐開始研究新的船舶定位技術(shù)和系統(tǒng)。直到上個世紀(jì)六十年代后期，一種有別于錨泊系統(tǒng)的新的船舶定位系統(tǒng)誕生了這就是動力定位系統(tǒng)。二、什么是“船舶動力定位系統(tǒng)”？我們知道，一艘船舶（或浮式生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)）停泊在海面上作業(yè)，假如是在風(fēng)平浪靜的狀況下，它還能夠保持自己的位置不變。但是，海洋上的自然環(huán)境因素（風(fēng)、浪、流）是千變?nèi)f化的，一艘船舶（或浮式生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)）在海面上絕對是無法保持自己位置穩(wěn)定的，它在風(fēng)、浪、流的作用下，產(chǎn)生縱搖、橫搖、縱蕩、橫蕩、艏搖、升降6個自由度的運動，使船舶漂移離開人們期望的目標(biāo)位置。其中風(fēng)和水流作用于船舶的力和力矩的大小和方向的時間常數(shù)是穩(wěn)定的，浪的作用分為相對

5、穩(wěn)定的漂移力、力矩和較高頻率的振蕩力、力矩。這個高頻分量只使船舶發(fā)生較小的縱蕩和橫蕩平面運動，在船位的控制過程中，為了防止推力器瞬時過載而增加磨損，一般都采用一種叫“卡爾曼濾波器”設(shè)備將這種高頻分量濾掉。為了消除上述船位的漂移和運動，人們便研制出一種新的船舶動力定位系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是一種閉環(huán)的自動控制系統(tǒng)，其功能是不借助錨泊系統(tǒng)的作用，而能不斷檢測出船舶的實際位置與目標(biāo)位置的偏差，再根據(jù)外界的風(fēng)、浪、流等擾動力的影響計算出使船舶恢復(fù)到目標(biāo)位置所需推力的大小。并對船上的推力器進(jìn)行推力分配，進(jìn)而使各推力器產(chǎn)生相應(yīng)的推力，以抵消外界擾動力的影響，從而使船舶盡可能保持在海平面上要求的位置。由于這種保持船

6、舶位置的能力是由各推力器發(fā)出的動力產(chǎn)生的，所以稱之為“船舶動力定位”，因為其英文名稱是Dynamic Positioning Systems,所以這個系統(tǒng)又簡稱為“DP系統(tǒng)”。DP系統(tǒng)的優(yōu)點是船舶定位不需要錨泊系統(tǒng)，定位成本也不會像錨泊系統(tǒng)那樣隨水深增加而增加。并且控制系統(tǒng)自動化程度高，操作方便。這種“DP系統(tǒng)”的技術(shù)尚屬不斷研究持續(xù)開發(fā)階段，所以現(xiàn)在世界各國都不禁余力地開發(fā)研究船舶動力定位系統(tǒng)最新技術(shù)。可以預(yù)料DP系統(tǒng)的研究將會如火如荼地在世界各國蓬勃開展。所以DP系統(tǒng)的研究也就具有廣闊的前途和越來越重要的意義。三、 船舶動力定位系統(tǒng)的組成：船舶動力定位系統(tǒng)并不局限于船舶本身的一個有限的局部

7、空間，它涉及到空、海、陸無限大的空間。所以它是一個較龐大的自動化控制系統(tǒng)，它是由四個部分組成。每部分的主要設(shè)備（系統(tǒng)）及作用如下：1、位置測量系統(tǒng)：主要有水下超短基線聲學(xué)定位裝置、無線電定位系統(tǒng)、差分式全球衛(wèi)星定位（DGPS）系統(tǒng)、張緊索、激光定位裝置等。其作用是測量出船舶的實際位置相對于某一參考點（目標(biāo)）的位置之間的偏差；2、環(huán)境參數(shù)測量系統(tǒng)：主要有高精度運動參考儀（垂直參考單元）、風(fēng)速風(fēng)向儀、電羅經(jīng)等。其作用是測量出船艏方向和由風(fēng)、浪、流引起的船舶6個自由度運動參數(shù)和風(fēng)速風(fēng)向。3、控制系統(tǒng)：主要有操縱臺、控制裝置和外圍設(shè)備（核心是計算機系統(tǒng)）等。其作用是根據(jù)外部環(huán)境條件（風(fēng)、浪、流）計算出

8、船舶所受的干擾力，然后由此外力與測量出船所在的位置，由計算機系統(tǒng)計算得出保持船位所需的作用力，即推力系統(tǒng)應(yīng)產(chǎn)生的合力，并合理地安排推力系統(tǒng)中的各個推力器的工況；4、推力系統(tǒng)：分為主推力器和輔推力器：主推力器和舵裝置（Z推和POD推不需舵裝置）一般有兩套；輔推力器一般有一至四套側(cè)向推力器；一至兩套方位推力器。各種推力器的取舍和具體數(shù)量由設(shè)計決定。其作用是這些推力器在控制系統(tǒng)的控制下，產(chǎn)生必要的縱向、側(cè)向推力和回轉(zhuǎn)力矩，以保持船位和船艏穩(wěn)定在目標(biāo)范圍內(nèi)。因此，DP系統(tǒng)所涉及的設(shè)備、裝置、器件不但數(shù)量繁多，而且 圖 1類型復(fù)雜。要使這些設(shè)備、裝置、器件有機地連接在一起，彼此協(xié)調(diào)一致有條不紊工作，達(dá)到

9、船舶準(zhǔn)確定位的目的。就必須采用適當(dāng)?shù)霓k法進(jìn)行精心的設(shè)計。典型的DP系統(tǒng)在船上的組成簡圖如圖1所示。四、動力定位系統(tǒng)的簡單作用原理；如前所述，DP系統(tǒng)組成的設(shè)備繁多，涉及領(lǐng)域廣泛。因此，整個DP系統(tǒng)的作用原理復(fù)雜。為了深入淺出簡單明了地說明問題，我們將一個復(fù)雜的DP系統(tǒng)簡化成圖2形式的DP系統(tǒng)框圖。從圖2中我們便可一目了然地看清DP系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和彼此作用的情況了。環(huán)境因素：風(fēng)、浪、流干擾力風(fēng)速風(fēng)向傳感器 船舶特性船體推力器控制器位置與艏向指令位置測量系統(tǒng) 圖 2 動力定位系統(tǒng)框圖從圖2中不難看出：在風(fēng)平浪靜的情況下，也就是船體不受風(fēng)、浪、流的作用的時候，人們發(fā)出一個“船位和艏

10、向指令”通過“控制器（子系統(tǒng)）”操縱“推力器（子系統(tǒng)）”，推力器便推動船體運動。這時，船體的運動特性（船位、艏向）通過“位置測量（子）系統(tǒng)”反饋給“控制器（子系統(tǒng)）”（此時由于風(fēng)平浪靜，六個自由度運動趨于平穩(wěn)），當(dāng)船位和艏向符合“指令”要求時，“控制器”輸出為零，推力器停止運行，船體便穩(wěn)定在指令要求的位置上。當(dāng)海上風(fēng)云突變，船體在風(fēng)、浪、流的作用下開始6個自由度的搖、蕩運動，船位和艏向開始偏離目標(biāo)位置。與此同時，“風(fēng)傳感器”和“位置測量系統(tǒng)”都向“控制器”發(fā)出信號?！翱刂破鳌苯邮者@些信號后，通過計算機系統(tǒng)進(jìn)行計算，算出船體所受到風(fēng)、浪、流的干擾力。然后，計算機系統(tǒng)又根據(jù)此干擾力和由“位置測量系

11、統(tǒng)”所測得的船位、艏向和搖、蕩狀況，計算出保持船位所需要的作用力。并確定各個推力器的推力分配情況，由“控制器”按照推力分配的要求發(fā)出指令，控制各個推力器的工況，使推力系統(tǒng)發(fā)出的合力抵消風(fēng)、浪、流的干擾力。使船舶在風(fēng)云突變的大海上保持船位和艏向在目標(biāo)位置上不變。這樣，DP系統(tǒng)便起到了動力定位的作用。從上面的原理分析顯而易見：“位置測量系統(tǒng)”對所測得的信息傳送的速度和精度至關(guān)重要，它決定了整個DP系統(tǒng)定位的敏感性和精確性。所以我們有必要進(jìn)一步了解一下圖1所表明的“位置測量系統(tǒng)”中的幾個子系統(tǒng)的工作原理和各自特點：1、 聲學(xué)定位系統(tǒng)：將一組發(fā)射器或接收器按約定幾何圖形或基陣布置在船上，也可以布置在作

12、為動力定位基準(zhǔn)坐標(biāo)的海底。發(fā)射器安裝在海底，接收器安裝在船上的（如圖1所示）為短基線系統(tǒng)。反之，為長基線系統(tǒng)。聲信號從發(fā)射器發(fā)出經(jīng)過水傳播到接收器，然后根據(jù)接收到的信號計算出船體的位置。因此，聲能在水中的傳播性能在很大程度上影響著聲學(xué)定位系統(tǒng)的性能。聲學(xué)定位系統(tǒng)在較長的一段時間內(nèi)有比較好的精確度，但會有瞬間或短時間段的干擾。2、 張緊索定位系統(tǒng)：在船體和海底之間連接一根鋼索，測量鋼索在恒張力情況下的斜度，然后根據(jù)船體、鋼索以及海底三者之間所構(gòu)成的幾何圖形，來求解船體所在的位置。由于流的存在，將會導(dǎo)致張緊索在長時間段的偏移，所以精確度不如聲學(xué)定位系統(tǒng)，但張緊索不會受瞬時或短時間的干擾。3、 無線

13、電定位系統(tǒng)：該系統(tǒng)是由無線電發(fā)射、接收設(shè)備和支持設(shè)備組成，一般而言，一個（或多個）發(fā)射設(shè)備按照一定的要求，分別安裝在陸地的一定的經(jīng)緯度上，接收設(shè)備安裝在船體上。然后根據(jù)接收到的無線電信號，計算出船體的位置。該系統(tǒng)具有很高的精確度，但會受到無線電波和天氣等因素的干擾。4、 差分式全球定位系統(tǒng)（DGPS）：人們通常都是使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）來確定某個物體在地球上的方位和運動狀況。GPS是用衛(wèi)星進(jìn)行地面、空中的導(dǎo)航和位置定位的系統(tǒng)。通過衛(wèi)星接收設(shè)備，用戶可實時得到時間、三維位置坐標(biāo)和運動速度。所測的位置精度不大于30米。利用兩個或兩個以上高精度GPS接收機進(jìn)行同步觀測，可得到測量點的精確坐標(biāo)

14、點間的長度。其精度為毫米級，1000公里基線測量精度不大于2毫米。目前，共有18顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星在太空組成GPS，它們分別圍繞地球運行在6個與地球赤道保持不同夾角的平面軌道上，平均每個軌道上有3顆工作衛(wèi)星（如圖3所示）。 圖 3圖4是船舶利用GPS定位的示意圖。圖中SV表示工作衛(wèi)星；X、Y、Z表示空間坐標(biāo)；t表示宇宙時間（Universal Time）;PSR表示假設(shè)范圍。 圖 4 GPS的定位精度是小于10米，為了提高定位的精度，人們便研制出一種名為“差分式全球定位系統(tǒng)”簡稱DGPS。DGPS是將一臺GPS接收機安裝在陸地基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測，根據(jù)基準(zhǔn)站已知的精密坐標(biāo)，計算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星

15、的距離修正數(shù)據(jù)，并由陸地基準(zhǔn)站實時將這一數(shù)據(jù)發(fā)送出去。船上接收機在進(jìn)行GPS觀測的同時，也接收到陸地基準(zhǔn)站發(fā)出的修正數(shù)據(jù)，并對自己測得的定位結(jié)果進(jìn)行修正，從而提高了船舶定位的精度（如圖5所示）。 圖 5假如船舶的作業(yè)區(qū)遠(yuǎn)離大陸，陸地基準(zhǔn)站發(fā)出的數(shù)據(jù)信息船上無法直接收到。這時船舶就要接收太空中另外一顆名為“INMARSAT衛(wèi)星”轉(zhuǎn)發(fā)的陸地基準(zhǔn)站發(fā)出的修正數(shù)據(jù)（如圖6所示）。這種修正數(shù)據(jù)的傳輸和接收的過程是比較復(fù)雜的。因為“INMARSAT衛(wèi)星”同樣存在著偏差，需要陸地基準(zhǔn)站進(jìn)行修正。從圖6顯而易見：陸地基準(zhǔn)站發(fā)出的修正數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)控制中心站；陸地監(jiān)控站將測得的“INMARSAT衛(wèi)星”的距離修正

16、數(shù)據(jù)也發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)控制中心；網(wǎng)絡(luò)控制中心自身也觀測“INMARSAT衛(wèi)星”。網(wǎng)絡(luò)控制中心將其接收到的三個信息進(jìn)行綜合計算，得出一個考慮到“INMARSAT衛(wèi)星”偏移誤差的綜合數(shù)據(jù)，并將這個綜合數(shù)據(jù)發(fā)送給INMARSAT上行線站。上行線站便將這個綜合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給“INMARSAT衛(wèi)星”，該衛(wèi)星實時地將這一修正數(shù)據(jù)發(fā)送出去，此時的修正數(shù)據(jù)并不包含“INMARSAT衛(wèi)星”的偏差，純粹是GPS陸基站發(fā)出的修正數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)離陸基站的船舶便準(zhǔn)確無誤地接收到了這個修正數(shù)據(jù)，對自己的定位結(jié)果進(jìn)行修正，計算出準(zhǔn)確地船位。 圖 6四、 船舶動力定位系統(tǒng)的控制方法：在船舶動力定位的過程中，控制系統(tǒng)讀取位置測量系統(tǒng)所得到的位

17、置信號，將其數(shù)值與預(yù)定的目標(biāo)值進(jìn)行比較，經(jīng)過運算，得到抵消位置偏差和外界干擾所需的推力。然后對推力器發(fā)出指令，以產(chǎn)生推力使船舶盡可能靠近所希望的目標(biāo)位置。船舶動力定位是自動控制理論的一個具體應(yīng)用，因此可以應(yīng)用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論來研究和設(shè)計動力定位的控制方法。隨著科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展，動力定位的控制方法大致可以分為以下幾種類型：1、 經(jīng)典控制（第一代）方法：第一代DP系統(tǒng)所采用的控制方法是經(jīng)典的比例-積分-微分控制即PID控制。其優(yōu)點是：PID控制簡單、有效，且理論成熟，分析容易，穩(wěn)態(tài)誤差小。其缺點是：參數(shù)調(diào)整較為困難，魯棒性差，動態(tài)性能也不夠令人滿意。其控制原理如下： PID控制方程式為

18、：f=Kp+KIdt+KD ddt+FA(AA)式中：KP為比例增益系數(shù)；KI為積分增益系數(shù)；KD為微分增益系數(shù)；FA（AA）為風(fēng)的反抗力矩；A為風(fēng)速，A為風(fēng)向。在上式中，比例項使控制系統(tǒng)得到的推力系統(tǒng)復(fù)位指令正比于測量值和基準(zhǔn)值之差。因此，船舶越偏離基準(zhǔn)值，推力器的指令就越大；速度或微分項使推力器指令有必要的超前，從而使DP系統(tǒng)對于干擾有預(yù)定的動態(tài)效應(yīng)；積分項的作用是抵消作用在船上的緩慢變化的和靜態(tài)的力。上述的PID控制系統(tǒng)分別對船舶在海平面內(nèi)縱蕩、橫蕩以及艏搖三個自由度上的運動實施控制，同時為了避免相應(yīng)高頻運動，還采用濾波器以剔除偏差信號中的高頻成分。這主要是因為船舶在海上的綜合運動是由風(fēng)

19、、流、二階波浪、推力器以及一階波浪共同引起的。一階波浪力推力器無法平衡抵消，同時由于高頻運動僅表現(xiàn)為周期性的振蕩而不會導(dǎo)致平均位置的變化，所以在動力定位中為了避免不必要的能量浪費以及推力器的磨損，僅對低頻運動加以控制而忽略高頻成分。應(yīng)該說在DP系統(tǒng)中應(yīng)用PID控制系統(tǒng)取得了相當(dāng)大的成功。在設(shè)計PID系統(tǒng)時，選擇對控制性能至關(guān)重要的PID系數(shù)是一件很困難的事情。因為PID使用的是線性模型，對于DP這樣復(fù)雜的非線性系統(tǒng)來說，PID所取得的功效將會受到一定的限制。如果海況和船體有變化，PID控制系統(tǒng)的所有參數(shù)將不得不重新選擇。這客觀上也促進(jìn)了其他控制方法在DP中的應(yīng)用。2、 現(xiàn)代控制（第二代）方法：

20、第二代DP系統(tǒng)采用的控制方法是基于數(shù)學(xué)模型的現(xiàn)代控制理論的控制方法。如：卡爾曼濾波器、自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制（H2）、預(yù)測控制、魯棒控制（H）、變結(jié)構(gòu)控制等。其優(yōu)點是：較好地解決了多輸入、多輸出系統(tǒng)的控制問題，其中卡爾曼濾波器解決了傳感器測量的干擾及濾波造成的遲后問題；預(yù)測控制解決了大遲后、大慣量、變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的控制問題（DP系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)）等。所以第二代DP控制系統(tǒng)的性能已大大優(yōu)于經(jīng)典的PID控制的DP系統(tǒng)，特別是在動態(tài)性能方面PID控制是無法與其相比的。其不足之處在于：由于現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型（不是一個簡單的方程式），因此數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性就決定了控制性能，實際上要獲得準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是

21、十分困難的，所以說第二代DP系統(tǒng)的控制性能與人們期望值仍有差距。為了解決數(shù)學(xué)模型不準(zhǔn)確的問題，人們提出了黑箱理論、灰箱理論企圖繞過數(shù)學(xué)模型不準(zhǔn)確的困擾，但至今尚未徹底解決此類問題。3、 智能控制（第三代）方法：智能控制也稱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，是控制技術(shù)發(fā)展的高級階段，它是近代科學(xué)技術(shù)高度分化又高度綜合的必然結(jié)果。50多年前維納創(chuàng)立了控制論，其經(jīng)典的控制理論有三個要素：信息、反饋和控制。反饋控制是經(jīng)典控制論的基礎(chǔ)。經(jīng)典控制論的優(yōu)點在于：有了“反饋”才能控制，但他的致命傷也就在“反饋”，如果沒有偏差它就不知道怎么控制。上述的第二代控制理論為了克服這個缺點，提出了以“數(shù)學(xué)模型”為基層的控制理論。因而與維納

22、的經(jīng)典控制論相比，第二代的現(xiàn)代控制理論就大大地向前邁進(jìn)了一大步在沒有偏差的情況下，它也知道怎么控制。遺憾的是人們無法得到精確的數(shù)學(xué)模型。因此控制系統(tǒng)中的三大性能指標(biāo)（快速性、穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差）之間的相互矛盾性，經(jīng)典控制論和現(xiàn)代控制論都未能很好地解決。智能控制的基本出發(fā)點就是模仿人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對復(fù)雜的不穩(wěn)定的系統(tǒng)進(jìn)行控制。要模擬人的神經(jīng)智能，就是要模擬人的抽象（邏輯）思維、形象（直覺）思維和靈感（頓悟）思維。因此智能控制是在人工智能、模式識別、系統(tǒng)論、信息論、模糊集合論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化論以及耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、突變論、混沌學(xué)等等的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展起來的。與經(jīng)典的控制論一樣，智能控制也有三

23、個基本要素：智能信息、智能反饋和智能決策。它與經(jīng)典控制論的區(qū)別在于：（1） 智能信息不是簡單的傳感器測量的信息，而是將測量得到的信息進(jìn)行信息特征的識別，并進(jìn)行加工處理以克服不準(zhǔn)確性；（2） 智能反饋不是簡單的實際情況的反饋（系統(tǒng)反饋為負(fù)反饋）。它能根據(jù)實際情況的需要靈活地采用反饋，如加反饋或不加反饋？加正反饋還是加負(fù)反饋？反饋量的強弱也可根據(jù)需要而變化，甚至還可以加（超）前反饋。（3） 智能決策不是簡單的控制系統(tǒng)定量控制，它包括：定性控制、定量控制和綜合控制。它是一種模仿人腦決策的思維控制。由此可見：智能控制系統(tǒng)必定是一個多模式、變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)的控制系統(tǒng)，它能夠根據(jù)被控制對象的實際情況，自學(xué)習(xí)、自組織的控制模式，自適應(yīng)地改變結(jié)構(gòu)，自動調(diào)整參數(shù)，以獲得最佳的控制效果，因而它能很好地解決控制系統(tǒng)的三大控制指標(biāo)（快速性、穩(wěn)態(tài)性與穩(wěn)態(tài)誤差）的矛盾。船舶DP系統(tǒng)是一個非線性、大滯后、時變性的系統(tǒng)。而智能控制恰恰是解決該類系統(tǒng)控制的最好辦法。第三代DP系統(tǒng)尚未有成熟產(chǎn)品推出，而各國的研究院所、高等院校都在研究此類控制方法。較為典型的有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)模糊控制；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自組織