欠驱动船舶轨迹跟踪控制设计

论文摘要

针对常规水面船舶具有二阶非完整约束的特点,利用动态非线性滑模分解迭代设计结合增量反馈方法,解除了要求参考航向已知和角速度持续激励的限制条件,并且无需对不确定模型参数或风、流干扰进行估计;通过对跟踪偏差进行输入输出解耦,设计了输出反馈控制器,在仅有平面轨迹和船位已知条件下可完成欠驱动船舶的轨迹跟踪。应用"育龙"轮的非线性水动力模型进行了仿真,结果表明输出反馈控制器能够有效进行圆弧和正弦的曲线轨迹跟踪,并且对外界干扰不敏感,具有强鲁棒性。验证了设计的控制算法能有效解决模型参数不确定以及外界风流干扰未知的难点问题,具有很强的实践应用价值。

论文目录

• 1 引言
• 2 问题的描述
•   2.1 船舶平面运动方程
•   2.2 假设条件
• 3 控制器设计
•   3.1 跟踪偏差的计算
•   3.2 基于滑模分解迭代设计的解耦控制
• 4 闭环系统的稳定性分析
• 5 仿真结果与分析
•   5.1 圆弧轨迹跟踪
•   5.2 正弦轨迹跟踪
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘勇,卜仁祥,李强

关键词: 欠驱动船舶,轨迹跟踪控制,滑模控制

来源: 计算机仿真 2019年05期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 船舶工业,自动化技术

单位: 大连海事大学航海学院

基金: 辽宁省自然基金项目(201602084),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132016008)

分类号: U664.82

页码: 6-10

总页数: 5

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