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基于Lyapunov稳定性的船舶航向保持控制器非线性反馈改进

论文摘要

[目的]船舶航向保持是船舶自动导航的核心,其实现离不开非线性控制算法的设计。为了简化控制器的设计过程,提高系统鲁棒性,节省控制器的能量输出,提出一种基于Lyapunov函数改进的具有非线性反馈的控制器。[方法]首先,通过构建Lyapunov函数,简化控制器设计过程,避免非线性控制律对消系统的非线性项;然后,用指数函数处理后的航向误差代替航向误差本身的非线性反馈项,优化控制系统设计,减少能耗;最后,以实际船舶"育鹏"轮为例进行系统仿真。[结果]结果显示,采用上述方法设计的控制器控制效果良好,更加节能,且系统具有鲁棒性。[结论]研究表明,非线性反馈项的引入可以优化控制系统,其能节能的优点在实际工程应用中具有重要意义。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 船舶模型的建立与验证
  • 2 控制器的设计
  • 3 船舶压载仿真实验及分析
  • 4 结语

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 马超,张显库,杨光平

    关键词: 船舶航向保持,稳定性,非线性反馈

    来源: 中国舰船研究 2019年01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: 大连海事大学航海动态仿真与控制实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51679024),国家高技术研究发展计划资助项目(2015AA016404),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132016315)

    分类号: U664.82

    DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.01111

    页码: 150-155+161

    总页数: 7

    文件大小: 1198K

    下载量: 196

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/e8a62d9a9b8ed4b04f80ab66.html