基于滑模的船舶直線航跡控制設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、近些年來，針對(duì)船舶直線航跡控制的研究受到國內(nèi)外專家、學(xué)者的廣泛關(guān)注。船舶直線航跡控制研究可以改善船舶控制效率，保證航行安全，并且能夠縮減航次時(shí)間、減少能源消耗，所以，針對(duì)船舶直線航跡控制的研究具有顯著的意義。
　　本文的研究對(duì)象是船舶直線航跡跟蹤控制，采用的控制算法為滑模變結(jié)構(gòu)。由于船舶的航跡控制比較復(fù)雜，直接設(shè)計(jì)控制律較困難。本文通過滑模變結(jié)構(gòu)控制算法將控制對(duì)象依次轉(zhuǎn)換，最終轉(zhuǎn)換到對(duì)船舶的航速及舵角的控制層面。本文的航跡跟蹤控制

2、設(shè)計(jì)中的積分項(xiàng)內(nèi)部加入了微分項(xiàng)，使得在控制過程中避免超調(diào)的出現(xiàn)，使得控制過程更加穩(wěn)定。
　　由于在現(xiàn)實(shí)中的船舶操縱性并非一成不變，且外界環(huán)境存在較多變化。因此，若控制器內(nèi)部參數(shù)不變無法達(dá)到控制效果的要求。本文利用滑模嵌套設(shè)計(jì)將控制器內(nèi)部參數(shù)關(guān)系固定，從而能夠達(dá)到同時(shí)優(yōu)化而不影響控制品質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，將設(shè)計(jì)參數(shù)與船舶控制輸入輸出建立一定函數(shù)關(guān)系，使得控制參數(shù)可以隨著控制效果進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)既滿足舵角不可過大，又能夠較快的回歸計(jì)