基于自适应双幂次增量反馈的迭代滑模航迹控制

发布时间：2024-04-07 03:39

　　随着全球经济一体化的发展,国家与国家之间的贸易量日益增长,国际航运业的发展越来越重要。因此,航运业受到人们的广泛关注。通过合理规划航线,使船舶按照预期航线航行,可以有效地改善船舶控制效率,缩减船舶的航行时间、延长设备使用寿命和减少船舶的能源消耗。因此,针对船舶的直线航迹控制研究具有显著的意义。针对欠驱动水面船舶运动具有的:复杂性、非线性和易受外界环境因素影响的特点,本文运用迭代滑模,结合双幂次趋近律型增量反馈,提出一种更加快速稳定的非线性迭代滑模的算法,该算法不用对风、流等外界干扰进行估计,就可以使闭环系统达到渐近稳定的状态。由于在现实中船舶航行的外部环境是时刻发生变化的,而双幂次增量反馈的控制参数是固定不变的,所以该控制器在不同海洋环境下,无法保证控制参数的最优性,控制器不具有自适应性。因此,本文将滑模系统与神经网络算法相结合,提高控制系统的自适应性,使参数可以根据外部变化而自动地调节改善。通过定义一种以船舶的转艏角速度和船舶舵角比值的反馈信号,并利用神经网络实现对船舶控制器参数的在线优化,提高控制器的自适应性,减小船舶操舵幅度,以及重复操舵,提高船舶使用寿命。结果表明:该控制器对外...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１六自由度示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｉｘ?ｄｅｇｒｅｅｓ?ｏｆ?ｆｒｅｅｄｏｍ??

若模型太复??杂，船舶复杂的参数又不利于仿真实验［７３］。因此，船舶运动控制模型的选择非常重要。??本文选择（ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｇｒｏｕｐ）?ＭＭＧ船舶模型，为使仿真更具真实性，在船舶??的模型中加入相应的外界干扰。??２．?１船舶运动方程??２．１．１坐标系....

图２．?２船舶三自由度运动??＇

?基于自适应双幂次增量反馈的迭代滑模航迹控制???在现实科研中，对于船舶运动控制研宄的过程中，包含许多无法测量和随机变化的??量，如果对船舶模型进行全面的分析，将会对船舶的建模造成巨大的困难。??因此，在通常的船舶建模中，仅仅只考虑船舶运动过程中的首尧横荡和纵荡运动。??这是为了....

图２．?３船舶平面坐标示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｈｉｐ?ｐｌａｎｅ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ??

?大连海事大学专业学硕士学位论文???爹???：?ｙｓ??〇Ｊ?＾??图２．?３船舶平面坐标示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｈｉｐ?ｐｌａｎｅ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ??根据图２．３可知，在考虑船舶航行过程中流对船舶运动的影响时，船舶的运动....

图２．?４船舶在ＸｏＯｏｙ

?基于自适应双幂次增量反馈的迭代滑模航迹控制???ＸＫ??Ｎ〇???：——？?ｈ??〇Ｅ??图２．?４船舶在ＸｏＯｏｙ。平面内所受外力和力矩??Ｆｉｇ．?２．４?Ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｆｏｒｃｅｓ?ａｎｄ?ｍｏｍｅｎｔｓ?ｏｎ?ａ?ｓｈｉｐ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｘ〇０〇ｙ〇?ｐｌａｎｅ??....

本文编号：3947616