船舶編隊運動協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、隨著群體行為的出現(xiàn)，對群體內(nèi)內(nèi)各個成員的控制問題成為要解決的關(guān)鍵問題。針對協(xié)調(diào)群體控制進行了分析，尤其是船舶的運動控制在未知環(huán)境干擾下的魯棒性。協(xié)調(diào)控制在船舶的廣泛應(yīng)用包括：保證多系統(tǒng)協(xié)調(diào)運動，確保船舶運行的安全、戰(zhàn)略任務(wù)。本文給出了船舶編隊運動控制的結(jié)構(gòu)以及對編隊的特殊問題的分析。
　　首先提出了利用永磁同步電動機代替液壓系統(tǒng)的方法，永磁同步電機具有更高的效率以及控制的靈活性。
　　在考慮系統(tǒng)復(fù)雜度以及環(huán)境干擾的基礎(chǔ)上，克

2、服了編隊建模和控制中存在的問題，采用協(xié)同控制方法實現(xiàn)了編隊的運動控制。通過仿真給出了船舶路徑規(guī)劃運動，結(jié)果證明了協(xié)同控制方法在船舶編隊運動控制應(yīng)用的有效性。
　　設(shè)計了一種通過同步個體路徑參數(shù)實現(xiàn)路徑規(guī)劃的方法來控制船舶編隊運動。首先辨識路徑參數(shù)，設(shè)計規(guī)劃路徑，在約束之下即可達到協(xié)同運動。設(shè)計了路徑規(guī)劃方案來提高編隊運動的協(xié)同性。通過選擇控制器的輸入/輸出變量可以實現(xiàn)在不同的工作條件下的控制性能和魯棒性能。
　　提出了兩種控

3、制器設(shè)計方法。一種是傳統(tǒng)控制方法，即利用線性反饋矢量增益提供偏航角來實現(xiàn)實現(xiàn)路徑規(guī)劃和非線性控制從而保證舵執(zhí)行器的可靠性。另一種方法為模糊邏輯控制方法，該方法是為了克服以前的方法的某些局限性，并顯示更多的在控制及行為上獨立性。另種方法均通過船舶編隊的協(xié)同運動進行了測試。模糊邏輯控制方法在極端的環(huán)境條件下具有更高的效率和及魯棒性。
　　提出了基于幾何形狀的船舶跟蹤建模與控制方法。在這種方法中，通過增加約束函數(shù)來確定跟蹤行為。通過仿真