文档介绍：、■一‘簿豫舞一㈡冷.,■蓄基于的船舶运动非线性自适应鲁棒控制关巍分类号指导教师张显库职称教授学位授予单位大连海事大学工学博士学科与专业交通信息工程及罩论文完成日期年答辩委员会主席密级单位代码申请学位级别论文答辩口期月.!觥觥觥觥觥觯
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学位论文作者签名:—荔轧论文作者签名:蔹粕出签名:结墨謦日期。叫口年石月哆日大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书’撰写成博士学位论文基王旦丝衽筰的丛舶运动韭线鲑自适廑叠接控剑::.。本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定,即:大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》泄跗诳光盘版缱釉又旧、《中国学位论文全文数据库》泄蒲Ъ际跣畔⒀芯克等数据库中,并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于:保不保权书。■▲‰●
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创新点摘要■‘’本文将算法和闭环增益成形算法相融合,并分别针对船舶运动控制中的鼍淇刂葡低常汉较虮3挚刂葡低场⒓跻△⒖刂葡低场⒍骥⒘:峡制系统进行控制器设计,论文主要创新点如下:状沃っ髁嘶諦惴ㄓ隨单输入单输出低潮栈吩鲆娉形算法相融合的合理性。首先将积分算法与系统闭环增益成形算法相融合,提出了一种简捷的带积分项的刂破鞑问ǚ椒ǎ⑹箍刂破餍枵ǖ牟问稍来的黾蚧个,且这个参数具有明显的物理意义,简化了非线性航向保持控制器的设计。同时通过稳定性理论和线性稳定性理论首次论证了两种算法相融合的合理性,夯实了算法在实际应用中的理论基础。最后通过将该算法应用于非线性船舶航向保持控制器和船舶减摇鳍非线性控制器设计中,论证了其实效性。岢隽艘恢秩碌恼攵許低车姆窍咝园资视β嘲艨刂扑惴ā为了解决船舶参数变化和外界干扰等所产生的不确定性因素的影响,以及传统鲁棒控制器设计方法存在保守性的问题,本文将自适应算法与系统闭环增益成形算法相结合,提出了一种全新的非线性自适应鲁棒控制算法并将其应用于船舶航向保持控制系统和减摇鳍控制系统的设计中,最后通过相应的仿真实验验证了该算法的有效性和实用性。晒κ迪至艘恢秩碌恼攵訫多输入多输出低车姆窍咝宰允视β棒控制算法。由于算法在使用方面的一些限制,在对已有的舵鳍联合系统通用数学模型进行深入研究的基础上,首先对模型进行了简化,使之符合算法设计的需要;然后尝试将自适应算法与系统闭环增益成形算法相融合,实现算法的程序化和设计参数的自整定。瓯鄹·一弋钳,
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摘要B嘲艨刂谱魑R恢帜芄淮硐低辰峁够蛳低巢问嬖诓蝗范ㄐ晕侍獾挠行方法,其非常适于在船舶运动控制领域中加以应用和推广。特别是闭环增益成形算法作为一种B嘲艨刂圃谑导使こ讨械挠τ眉蚧且恢旨蚪荨⒂行У卮泶有不确定性的船舶运动控制问题的鲁棒控制算法。但因其不能独立地针对非线性系统进行控制器设计,所以本文分别将系统和系统闭环增益成形算法与方法相融合,并通过稳定性理论和线性稳定性理论首次论证了两种算法相融合的合理性和实用性,进一步夯实了这两种算法融合使用的理论基础。同时将该研究成果分别应用于船舶航向保持系统、船舶减摇鳍控制系统和船舶舵鳍联合控制系统的设计中,取得了一些理论成果,研究结果具有一定的实际应用价值。主要研究工作简述如下:针对船舶航向保持系统中,传统方法因不确定恒值干扰易产生静差及控制器参数整定过于复杂等问题,首先将系统闭环增益成形算法与带积分项的方法相融合,提出了一种带有积分功能的船舶航向保持非线性鲁棒控制器设计方案,并通过严格的理论推导和仿真结果论证了该方案的合理性。然后,考虑到船舶航向控制系统中的不确定性参数变化、外界干扰、各种非线性因素的影响以及传统鲁棒设计方法存在保守性的问题,本文提出将自适应算法与闭环增益成形算法相融合,在此基础上提出一种全新的非线性自适应鲁棒算法,最后将该算法应用于船舶航向保持控制器设计中,并在考虑了风、浪干扰的情况下进行相应的仿真实验,验证了该算法的有效性。由于船舶的横摇阻尼通常较小,为了防止船舶发生倾覆的危险,增加人员的舒适程度,减摇鳍作为目前减摇效果最好,使用最为广泛的船舶减摇设备,开发适合船舶非线性动态特性、鲁棒性强的减摇结控制器具有十分重要的意义。特