环境影响与参数摄动下船舶航速的非线性H_∞控制

发布时间：2017-08-16 12:44

本文关键词：环境影响与参数摄动下船舶航速的非线性H_∞控制

【摘要】：为了提高船舶的自动化水平,增强船舶的航行安全,对航速的稳定控制是重要的因素之一。由于船舶航速控制是一个参数时变、非线性,且其动态特性受环境因素的影响,因此常规的控制方法难以获得良好的控制效果。在建立船舶运动的非线性数学模型时,考虑了环境因素如风、浪、流的影响和系统参数不确定性。在此基础上,利用微分几何的方法对模型进行了精确线性化,然后利用线性H∞控制理论,设计了船舶航速的非线性H∞控制器。仿真结果表明非线性H∞控制器能有效的抑制环境扰动,提高系统的稳定性,保证控制精度,具有较强的鲁棒性。
【作者单位】：武汉理工大学能源与动力工程学院可靠性工程研究所;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室;武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心;中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所;
【关键词】： 船舶航速控制 参数摄动 非线性H∞控制 鲁棒性
【基金】：国家科技支撑计划(2013BAG25B03) 湖北省自然科学基金(2013CFA007) 国家级大学生创新创业训练计划(20161049705011)
【分类号】：U664.82
【正文快照】： 引言1船舶航速的精确稳定控制是船舶航行综合控制的重要部分之一,对于实现船舶的航行安全以及航迹的自动保持,使船舶按预定航线航行有重要意义。船舶运动本质上是非线性的,且其动态特性取决于船型、船速、水深、负载、吃水等许多因素,这些因素造成船舶动态模型参数偏离于标称

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