检索结果-南通市图书馆

检索条件"主题词=H∞切换控制"

共 2 条记录，以下是1-10 订阅

全选清除本页清除全部题录导出标记到"检索档案"

详细简洁

排序：

动力定位船状态反馈h∞切换控制的研究

动力定位船状态反馈H∞切换控制的研究

引用

作者：梁文才哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着工业化的快速发展,陆地矿产资源日益消失殆尽,人类开始把精力转移到拥有地球总面积70%的海洋环境中,海洋石油资源的开采也由浅海逐渐向深海式发展,这就要求船舶可以在复杂变化的海洋环境下稳定工作,所以有必要寻找一种控制策略在外... 详细信息

随着工业化的快速发展,陆地矿产资源日益消失殆尽,人类开始把精力转移到拥有地球总面积70%的海洋环境中,海洋石油资源的开采也由浅海逐渐向深海式发展,这就要求船舶可以在复杂变化的海洋环境下稳定工作,所以有必要寻找一种控制策略在外界工况变化时,使得动力定位船可以安全航行。由于动力定位作业船只在航行作业过程中通常受到不确定性外界扰动的干扰,而h∞切换控制在处理这类不确定性问题以及干扰抑制方面有着突出的优点,所以本文为动力定位船设计了一种状态反馈h∞切换控制策略,当外界环境发生改变时,根据切换规则提供的切换指令,选择某一子系统的控制器来满足控制需求,提高动力定位控制器适应大范围海况变化的能力。本文以动力定位船舶作为研究对象,引入一组鲁棒h∞切换控制器用于动力定位控制系统中,利用Lyapunov函数证明了所设计的控制器组的渐近稳定性。根据h∞稳定性理论,通过求解相应的线性矩阵不等式(LMI),推导出切换控制器的增益矩阵,进而在变化的外界海洋环境下进行船舶定点控制的仿真验证。具体从以下方面进行研究:第一,首先基于船舶特性,建立船舶运动的六自由度数学模型,包括运动学和动力学数学模型。然后,建立了包括风、浪的一阶干扰和二阶干扰以及海流的数学模型,最后在MATLAB仿真环境下根据对某海况下船舶运动的轨迹分析进行了船舶运动模型以及环境干扰模型的验证。第二,动力定位系统鲁棒h∞控制器的设计。由于鲁棒h∞控制器在抵抗扰动方面的优越性能,本节为动力定位系统设计了在某一海况下的鲁棒h∞控制器,并与传统所设计的控制器效果作对比,证明了本文设计的控制器在抵抗扰动方面性能优越。第三,海况连续变化下动力定位系统的状态反馈h∞切换控制。以海浪有义波高值的变化作为标准,将每一级海况下的系统模型看作子系统,为每一个子系统设计与之对应的控制器,根据切换规则,选择与之对应的子系统进行工作,从而满足在海况变化时系统的整体控制性能。由于实际船舶模型的不确定性存在,在先前模型中加入不确定性项,得到带有不确定性补偿输入的动力定位切换系统。在此基础上,重新设计了一组状态反馈控制器以及对应的切换控制律。通过仿真验证,在海况变化过程中没有出现不稳定的情况,即设计的切换控制系统可以保证船舶在变化海况下切换稳定。经过研究与实验,表明本文所采用的h∞切换控制方法可以有效保证多海况下动力定位船的切换稳定性。本课题所得结轮对以后动力定位船安全航行作业方面,具有一定的实用价值。

关键词：鲁棒控制 h∞切换控制不确定性状态反馈动力定位

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

船舶动力定位h∞切换控制的研究

船舶动力定位H∞切换控制的研究

引用

作者：葛菁华哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

进入21世纪后,加快海洋资源及能源的开发已经作为世界所有海洋大国的一个重要发展战略目标。但是深海环境复杂多变,为了保证海洋工程结构物能在如此复杂多变的海洋环境下正常稳定作业,对海洋工程装备及技术提出了新的较高要求,其中,动... 详细信息

进入21世纪后,加快海洋资源及能源的开发已经作为世界所有海洋大国的一个重要发展战略目标。但是深海环境复杂多变,为了保证海洋工程结构物能在如此复杂多变的海洋环境下正常稳定作业,对海洋工程装备及技术提出了新的较高要求,其中,动力定位就是一种必不可少的技术之一。由于动力定位船舶在航行及作业过程中经常会受到不确定的海洋环境的干扰,致使其稳定性较差,影响航行及作业。而鲁棒h切换控制在处理不确定性问题以及干扰抑制方面有着突出的优势,所以本文分别为动力定位船设计了两种不同的h控制器,根据不同的切换信号所提供的切换序列,针对不同模型(子系统)来匹配其对应的不同控制器,来提高动力定位船在不同且多变的海洋环境干扰下的适应能力,最后实现系统的稳定控制。本文以动力定位船舶作为研究对象,建立了船舶的运动模型及海洋环境干扰模型,然后将船舶整体模型转化为h标准控制问题。并在此基础上,分别针对均含有时滞的离散时间h切换系统及连续时间h切换系统进行理论研究,并对应两个不同的切换系统设计了h控制器组。具体从以下几个方面进行研究:第一,基于船舶特性,最先讨论了如何建立船舶运动的数学模型。首先描述了两种常用的参考坐标系:北东坐标系和船体坐标系。然后又在此基础上分别建立了运行学数学模型和动力学数学模型。最后建立了由海风、波浪一阶干扰和二阶干扰、海流引起的海洋环境干扰模型。第二,主要针对动力定位船进行了h时滞切换输出跟踪控制的研究。首先基于一个新的Lyapunov-Krosavskii泛函,并给出了系统稳定性分析的过程以及h输出跟踪控制器的设计过程。然后将输出跟踪控制器设计问题转化为具有线性矩阵不等式(LMI)约束的优化问题,随后应用锥补线性化(CCL)方法得到了相应的控制器增益矩阵。第三,主要针对动力定位船进行了h时滞异步切换控制的研究。首先结合船舶模型建立了带有时滞的连续时间h切换系统的状态空间方程。然后基于分段Lyapunov-Krasovskii泛函,结合平均驻留时间切换信号方法以及切换信号融合方法设计了h异步切换控制器并分析了闭环系统的稳定性,通过解算相应充分条件——给定的两组线性矩阵不等式(LMI),获得了相应的控制器增益矩阵。经过研究与实验仿真,表明本文所采用的两种h切换控制方法可以有效保证动力定位船的切换控制稳定性。本课题所得结论对动力定位船安全航行与作业方面有一定的实用参考价值。

关键词：动力定位 h∞切换控制异步切换时滞

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全选清除本页清除全部题录导出标记到“检索档案”

共1页 << < 1 > >>

回到顶部

执行限定条件

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：