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船舶操舵系统的最优控制

郑为民  
【摘要】: 本文根据船舶操纵性理论,在总结现有研究工作的基础上,采用Nomoto模型,并考虑随机干扰和恒定干扰的影响,得出船舶操纵控制系统的CARMA模型。应用带遗忘因子的递推式广义最小二乘算法在线辨识CARMA模型的参数,实时跟踪船舶模型参数的变化,通过对船舶航行过程中经济性和安全性的分析,提出一种具有船舶偏航距离加权约束的广义方差性能指标。根据这一性能指标导出了一种新的船舶航行自适应控制算法。由该算法所设计的自适应控制器,既可以进行航向保持自动操舵,又可以航线保持自动控制,从而进一步改善船舶操纵性能,提高控制精度和系统的适应性。 为了验证本文所提出的控制策略的有效性,本文还对船舶操纵自适应控制系统进行了仿真研究,并对仿真的结果进行了分析。文中还从控制理论发展的角度对自动舵的发展进行了简要回顾,并对船舶自动舵的发展方向提出了自己的看法。


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