粒子群优化算法赋能船舶航向PID控制：理论、实践与创新

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代航海领域，船舶航向控制作为船舶自动化的关键环节，对船舶航行的安全性、稳定性与经济性起着决定性作用。随着全球贸易的蓬勃发展，船舶运输在货物运输中占据着举足轻重的地位，承担着大量的物资运输任务，其运行效率与安全状况直接关系到全球经济的稳定发展。准确且稳定的航向控制能够确保船舶沿着预定航线精准航行，有效避免偏离航线导致的燃油浪费、时间延误以及潜在的航行风险，诸如触礁、碰撞等严重事故，进而为船舶航行安全提供坚实保障，显著提升运输效率，降低运营成本。

长期以来，比例-积分-微分（PID）控制凭借其结构