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题名基于非线性修饰和零阶保持器的船舶航向保持控制
被引量：1
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作者
张显库
洪皓辰
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机构
大连海事大学航海学院
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第1期84-89,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51679024)。
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文摘
[目的]为了解决船舶在海上航行时控制器舵角输出大、打舵频率高、控制速度较慢以及控制精度较低的问题,利用三阶闭环增益成形算法设计鲁棒控制器。[方法]首先,利用三阶闭环增益成形算法设计出线性鲁棒控制器,然后,在控制策略中加入双曲正切非线性修饰以及零阶保持器,在不同海况下对该控制器的性能进行仿真实验。[结果]仿真结果表明,相比于基于非线性修饰的传统PID控制器,在一般海况下,所提控制器在延迟时间、控制精度以及能量输出上分别改进了36%,14%和32%;在恶劣海况下,分别改进了27%,7%和16%。此外,不同海况下该控制器的仿真结果都具有稳定的舵角输出,并可以较快地稳定在临界值附近,证明了其具有较好的鲁棒性。[结论]改进的控制器符合工程实践,对于智能船舶的控制具有较好的应用参考价值。
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关键词
闭环增益成形算法
零阶保持器
非线性修饰
航向保持控制
航海
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Keywords
closed-loop gain shaping algorithm
zero order holder
nonlinear modification
course-keeping control
navigation
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分类号
U664.82
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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