船舶模糊航迹保持控制器的进一步完善

发布时间：2017-11-13 11:05

  本文关键词：船舶模糊航迹保持控制器的进一步完善

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【摘要】：为了解决船舶航迹转向"视线"(Line of Sight,LOS)制导算法与航海实践脱钩及模糊航迹保持控制器大角度转向性能较差的难题,本文改进了 LOS制导算法,针对大角度转向提出转向策略,以模糊控制为控制策略,设计出了控制性能好、动舵频度低、抗干扰能力强的航迹保持控制系统。N.Khaled改进后的LOS制导算法,从控制效果看已经能够使船舶航迹稳定趋近设定航线。由于其提前转向距离是一个定值,对于船舶大角度转向,控制系统不能够给出适当的提前量。肖岐奎经过大量仿真试验,总结出了一个新提前转向距离,此转向距离能够使控制系统基本完成航迹保持控制任务,但仍需完善。本文基于航海实践考虑,提出与船舶操纵性指数K,T,船舶速度以及转向角密切相关的提前转向距离,并将之应用到LOS制导算法中,使制导算法适应更多船型的转向特点。经大量MATLAB仿真试验,发现改进LOS制导算法后,船舶在大角度转向时依然存在外飘现象。针对此问题,本文提出新的转向策略,在大角度转向时由两个虚拟转向点构成虚拟航路段,以虚拟转向点及虚拟航路段引导船舶完成转向任务。仿真结果表明,通过以上两方面的改进,最终模糊航迹保持控制系统具有航迹跟踪误差小、大角度转向时外飘大幅减小、船舶舵角的幅值低等特性。最后基于VISUAL BASIC 6.0编程语言,实现了仿真船舶运动状态再现,模拟船舶海上航行情况。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.82

【参考文献】

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本文编号：1180382