船舶操舵系统的最优控制

作     者：郑为民 

作者单位：大连海事大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张均东;黄义新

授予年度：2000年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：船舶操纵 偏航距离 加权约束 自适应控制 计算机仿真 

摘      要：本文根据船舶操纵性理论，在总结现有研究工作的基础上，采用Nomoto模型，并考虑随机干扰和恒定干扰的影响，得出船舶操纵控制系统的CARMA模型。应用带遗忘因子的递推式广义最小二乘算法在线辨识CARMA模型的参数，实时跟踪船舶模型参数的变化，通过对船舶航行过程中经济性和安全性的分析，提出一种具有船舶偏航距离加权约束的广义方差性能指标。根据这一性能指标导出了一种新的船舶航行自适应控制算法。由该算法所设计的自适应控制器，既可以进行航向保持自动操舵，又可以航线保持自动控制，从而进一步改善船舶操纵性能，提高控制精度和系统的适应性。 为了验证本文所提出的控制策略的有效性，本文还对船舶操纵自适应控制系统进行了仿真研究，并对仿真的结果进行了分析。文中还从控制理论发展的角度对自动舵的发展进行了简要回顾，并对船舶自动舵的发展方向提出了自己的看法。