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船舶航向保持静态抗饱和控制
  • ISSN号:1007-7294
  • 期刊名称:船舶力学
  • 时间:2011
  • 页码:757-762
  • 分类:U661.334[交通运输工程—船舶及航道工程;交通运输工程—船舶与海洋工程] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]江南大学教育部轻工过程先进控制重点实验室,江苏无锡214122, [2]哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:中央高校基本科研业务费专项资金资助(JUSRP21130); 国家自然科学基金(51079033)
  • 相关项目:船舶鳍/翼鳍减横摇抗饱和智能矢量控制研究
作者: 周丽明|刘胜|
中文摘要:

针对船舶航向保持时,由于舵机速率与幅值饱和,导致闭环系统性能下降,甚至不稳定问题,提出了静态抗饱和控制算法。首先用线性系统理论求出的静态无约束控制规律,在控制器中加入幅度与速率饱和模型,再以最小化扰动到被调输出的非线性L2增益为目标,使控制问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而求出静态抗饱和补偿增益。设计的控制器简单,满足船舶航向控制精度和节约能源性能要求,解决了由于舵机速率饱和导致的闭环系统不稳定问题,最后通过仿真进行了验证。

英文摘要:

Since rudder amplitude and slew rate saturation may lead to the performance deterioration or even the instability of the closed-loop system,the static anti-windup control algorithm is proposed.Firstly,the static unconstrained control law is designed by the linear system theory.Then the amplitude and rate saturation model is absorbed into the controller.By minimizing the nonlinear L2 gain from disturbance to the manipulated output,the control problem is expressed as a convex optimization routine subjected to linear matrix inequality constraints.Thus the anti-windup compensator gain is obtained.The designed controller is simple and satisfies the performance requirements of the ship course precision and saving power.The instability problem induced by the rudder slew rate saturation is solved.Finally,the results are justified by simulation.

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期刊论文 32 会议论文 7 获奖 4 专利 7 著作 1
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期刊信息
  • 《船舶力学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国船舶重工集团公司
  • 主办单位:中国船舶科学研究中心 中国造船工程学会
  • 主编:颜开
  • 地址:江苏省无锡市滨湖区山水东路222号
  • 邮编:214082
  • 邮箱:huanggr@cssrc.com.cn
  • 电话:0510-85555510
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-7294
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1468/U
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获本系统科技进步一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4916