无人船航向闭环成形滤波L2增益鲁棒控制

论文摘要

将闭环成形滤波方法引入到L2增益鲁棒控制器设计策略中并对规划控制策略下的无人船航向系统进行控制器设计,借鉴了现代控制理论中的L2增益鲁棒控制理论和Lyapunov设计方法严谨性特点,并利用经典频域控制理论中的闭环成形滤波的概念,将时域控制器设计与频域控制器设计策略相融合,从实际应用角度出发,完成了规划控制策略下的无人船航向器的设计。最后在仿真实验中,采用所提出的控制器设计策略分别和几种常见实用的控制器在多向不规则波条件下进行仿真对比,证明了所提出的航向控制器具有结构简捷高效,控制参数物理意义明确,综合控制性能好的优势。

论文目录

• 1 规划控制策略下的无人船船艏向运动数学模型
•   1.1 无人船规划控制策略
•   1.2 船艏向运动数学模型
•   1.3 船艏向响应型数学模型
•   1.4 船艏向非线性数学模型
•   1.5 船舶舵机数学模型
• 2 控制器设计
•   2.1 反馈线性化
•   2.2 闭环成形滤波
•   2.3 Lyapunov函数控制器设计
•   2.4 基于L2增益船舶航向非线性鲁棒控制器设计
• 3 仿真实验分析与讨论
•   3.1 船舶仿真模型参数
•   3.2 外界海浪干扰模型
•   3.3 控制仿真与对比实验
•     1) 经典PD控制器
•     2) 极点配置（PP）控制器
•     3) 控制器性能对比与分析
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 关巍,孙静海,李翔,任志浩

关键词: 无人船,规划控制策略,航向控制,闭环成形滤波,增益控制,控制器设计

来源: 西北工业大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 船舶工业,自动化技术

单位: 大连海事大学航海学院,大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51409033),辽宁省自然科学基金(201602093),中央高校基本科研业务费(3132016315)资助

分类号: U664.82;TP273

页码: 1018-1027

总页数: 10

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