文档介绍：基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计工学硕士学位论文硕士研究生:指导教师:学位级别:学科、专业:所在单位:论文提交日期:论文答辩日期:学位授予单位:翟欢欢张仁忠教授系统工程自动化学院年月日哈尔滨工程大学工学硕士分类号:密级:编号:
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作者┳:身馘状作者┳:孑指狙导师┳:№在授予学位后即可哈尔滨工程大学学位论文原创性声明学位论文授权使用声明★扣年弓月标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对★/口‘年弓月本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。四暌自耹本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外,本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式日期:本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈口在授予学位个月后解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取瓻口.’
!摘要—————————————————————————————————————————————————————一本文主要对船舶航向控制问题进行研究。船舶航向控制一直是海洋控制领域的重点课题,尤其是在当今全球经济蓬勃发展,物资流动迅速的环境下,人们对航向控制提出了更高更严格的要求。当今大部分航向控制器仍然采用线性数学模型,忽略了船舶实际运动具有的非线性,已经不能很好地解决实际控制问题。针对这一情况,在查看大量参考资料后,发现鲁棒控制理论有解决航向控制问题的可能性。鲁棒控制理论是分析和设计不确定系统的一种强有力的工具,主要解决对象建模中的误差和外界干扰引起的模型摄动所导致的控制品质恶化的控制难题。鲁棒控制理论在实际工程中的应用也越来越广泛。各种鲁棒控制算法不断发展并日趋完善。本文对闭环增益成形算法进行分析说明,这种算法在理论上对不确定性系统的控制稳定性更强。是一种运用系统化的方式构造反馈控制规律及相关的函数的非线性控制方法。本文对其进行系统介绍,重点分析了递推设计的算法原理和过程步骤,通过其与一般线性化设计方法的比较研究,总结出这一设计方法的优越性及局限性,为航向控制器的设计奠定了基础。之后本文对船舶航向运动过程进行分析和说明。在数学模型和P偷幕∩希菔导实暮叫谢肪澈吞跫直鸾⒉豢悸峭界干扰和考虑外界干扰的非线性船舶运动数学模型,针对后者,将闭环增益成形算法引入设计方法中,进行航向控制器设计。具体的设计步骤可以简略概括为:化系统为严格反馈控制形式;假设系统的后一个状态变量是前一个状态变量的虚拟控制,通过适当的变量代换,构造适合的函数;逐步进行控制器控制规律的推导,使整个系统的平衡点满足一致渐近稳定。选取适当的参数之后,对本文设计得出的风浪扰动下的船舶航向鲁棒控制器在环境下进行仿真试验,仿真结果验证了这一控制器的有效性。关键词:鲁棒控制;;船舶航向控制;闭环增益成形哈尔滨一檀笱学位论文
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!论文研究问题的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯鲁棒控制理论概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⒄褂胂肿础第禄±⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..设计方法产生和发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..设计方法过程及步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.窍咝訠樯堋第滦髀邸璴船舶航向控制技术的发展及现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⒄⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..相关数学知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一相关控制理论知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..设计方法定义及发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.制鰾樯堋非线性阻尼⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..哈尔滨一稗人学硕十学何论文.
第路窍咝源昂较蛟硕P汀船舶航向控制系统的组成及其工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..船舶运动的数学模