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船舶吊舱 SSP 推进电机的无模型自适应矢量控制方法
  • ISSN号:1671-1637
  • 期刊名称:《交通运输工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U665.11[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]
  • 作者机构:[1]大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连116026, [2]青岛科技大学自动化与电子工程学院,山东青岛266042, [3]哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001, [4]麻省理工学院机械工程系,马萨诸塞剑桥02139
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51179102);中国博士后科学基金项目(2012M520710);山东省高等学校科技计划项目(J13LN72)山东省青岛市市南区科技发展项目(2012-5-004-ZH)
中文摘要:

考虑具有不确定动态和航行中负载变化与海况干扰的船舶吊舱 SSP 推进电机控制问题,提出了一种无模型自适应矢量控制方法,推导了 SSP 推进电机的动态线性方程,设计了基于速度跟踪误差无模型自适应矢量控制器和进行了收敛性证明,在线调整伪偏导数,保证了推进电机控制系统跟踪误差一致有界,并对比了无模型自适应矢量控制器与自整定 PI 矢量控制器的控制性能。计算结果表明:基于复合无模型自适应矢量控制的 SSP 推进系统在恶劣海况下转速平均振荡小于6 r·min^-1,转矩平均振荡小于8.20×10^4 N·m,机动航行时对应的值分别小于7 r·min^-1与1.08×10^5 N·m,而采用自整定 PI 矢量控制时,在恶劣海况下转速平均振荡达到13 r·min^-1,转矩平均振荡达到2.13×10^5 N·m,机动航行时对应的值分别达到12 r·min^-1与2.81×10^5 N·m,因此,复合无模型自适应矢量控制下的转速与转矩抖动和稳态运行静差较小,具有良好的动态响应。

英文摘要:

Considering the control problems of propulsion motor of ship SSP (siemens schottel propulsor)system under uncertain dynamic state,load change and sea condition disturbance,a model-free adaptive vector control method was proposed.The dynamic linearization equations of propulsion motor were derived.A model-free adaptive vector controller was designed based on the speed tracking error and its convergence was proved.The pseudo-partial-derivative was online adjusted to ensure the tracking error of propulsion motor control system uniformly bounded.The control performances of model-free adaptive vector controller and self-adjusting PI vector controller were compared.Computed result shows that based on model-free adaptive vector control,the speed average oscillations are within 6 r ·min^-1 and 7 r·min^-1 in rough sea and maneuverable navigation,respectively,and the torque average oscillations are 8.20×10^4 N·m and 1.08×10^5 N ·m,respectively.But based on self-adjusting PI vector control,the average speed oscillations reach 13 r · min^-1 and 12 r · min^-1 ,respectively,and the torque average oscillations are 2.13×10^5 N·m and 2.81 ×10^5 N·m,respectively.Obviously,the model-free adaptive vector control system has lower speed and torque fluctuations and smaller static error of steady state operation,so its dynamic responses are better.6 figs,21 refs.

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期刊信息
  • 《交通运输工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:长安大学
  • 主编:陈荫三
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  • 邮编:710064
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  • 国际标准刊号:ISSN:1671-1637
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1369/U
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  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,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)
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