带有推进器故障的船舶动力定位系统的鲁棒滑模容错控制

作     者：郝立颖 韩金城 郭戈 李莉莉 HAO Li-ying;HAN Jin-cheng;GUO Ge;LI Li-li

作者机构：大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2020年第35卷第6期

页      面：1291-1296页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61503055,61573077,U1808205,61602077) 大连市高层次人才创新计划项目(2017RQ072,2016RQ049) 辽宁省自然科学基金计划项目(2019-KF-03-09) 

主　　题：鲁棒容错控制 推进器故障 自适应滑模控制 船舶动力定位系统 

摘      要：由于海洋工作环境具有复杂性和不可预测性,船舶动力定位系统的可靠性一直备受关注.针对带有推进器故障的船舶动力定位系统的鲁棒容错控制问题展开研究.首先,建立更一般且统一的推进器故障模型,该模型能全面描述推进器失效、卡死、中断3种故障情形;然后,设计一种不依赖故障检测模块(FDI)和故障信息上下界的自适应滑模控制器,其中自适应机制用于在线估计故障信息和未知外部扰动的上界,基于李雅普诺夫稳定性理论和滑模控制理论,所设计的自适应滑模控制器能保证船舶动力定位系统在有推进器故障发生和海洋环境外部有界扰动存在情况下的所有信号一致有界;最后,在一艘过驱动船舶模型上进行仿真,其结果验证了所设计方法的有效性.