【摘 要】
:
海洋资源成为现今主流资源之一,人们对其重视不断加大,动力定位技术也随之备受青睐。动力定位系统是由测量装置收集测量信号,控制系统根据测量信号给出控制量,使得执行机构产
论文部分内容阅读
海洋资源成为现今主流资源之一,人们对其重视不断加大,动力定位技术也随之备受青睐。动力定位系统是由测量装置收集测量信号,控制系统根据测量信号给出控制量,使得执行机构产生推力和力矩用于抵抗风,浪,流等外界干扰,实现对船舶或海洋平台的定点控制、航迹等任务。由于执行机构本身的机械结构和物理特性,以及控制器与执行机构间的数据传输等因素,推进器从最大负向力到最大正向力存在过度时间,并且推进器响应指令是动态过程,每步采样时间内增量有限,造成执行机构接收到控制命令后,不能立即响应,出现时滞现象。执行机构时滞会产生超调量变大,稳定时间增加的后果,甚至出现振荡,发散,不稳定的情况,本文针对执行机构的时滞特性研究控制方法。首先,针对水面船舶进行三自由度数学建模,将执行机构引起的时滞等效变换成控制输入时滞,对风,浪,流等环境干扰因素进行建模,并对船舶运动数学模型进行仿真验证。其次,船舶在水面运动会受到环境中高频和低频叠加的干扰,控制器通过船舶的位置变化来产生控制指令,为了避免响应一阶波浪的干扰,使执行机构只对外部缓慢变化的环境力进行响应,本文分别设计自适应滑模估计滤波器和非线性估计滤波器,来滤除位置和艏向中的高频干扰,这样可以避免执行机构磨损及能源浪费,并且能对无法测量的状态量进行估计。滤波效果与Kalman滤波效果进行仿真比较分析。最后,将反步法与滑模控制相结合,设计反步滑模控制器。并且对其进行稳定性分析,并与常规PID和常规滑模控制进行仿真对比分析。基于反步法设计自适应律,结合模糊控制,设计自适应模糊控制器,由于模糊控制不要求准确的数学模型,这样具有自适应性和鲁棒性,可以适用于时滞系统,应用MATLAB对所设计的自适应模糊控制器进行仿真研究,并与常规PID控制效果进行了对比分析
其他文献
脱机手写体汉字识别是当前模式识别领域研究的热点课题,具有广阔的应用前景。由于书写的随意性和不规范造成的汉字形变与连笔、识别对象为汉字二维图像等因素的影响,难以准确
船舶动力及发电装置是船舶能够完成运输航行等任务的关键设备。汽轮发电机具有经济效益高、可靠性强、功率大、易维护等优点,是船舶主要发电机的形式之一。为了使汽轮发电机
重载列车代表当今世界铁路运输的先进水平和重要发展方向,也是铁路运输扩能提效的有效措施,为我国国民经济快速发展提供了有力保障。近年来,随着列车运行速度的不断提升,安全
风电机组是一个复杂多变的系统,因此整机建模在风电系统优化设计和先进控制策略研究中起着至关重要的作用。直驱式永磁同步风机是目前风力发电主要机型之一,由于其高效、结构简单、方便制造、控制效果好、运行稳定等优势,成为当前研究热点。本文对直驱式永磁同步风电机组的风机、发电机、变流器的建模与控制进行了研究,论文主要内容如下:(1)分析了直驱风力发电机的工作原理,建立其空间矢量模型,分析其在不同运行状态下矢量
新能源汽车是汽车工业研究的新领域,主要包括电动汽车(EV)、燃料电池汽车(FCEV)、混合动力汽车(HEV)。电动汽车和燃料电池汽车在技术方面不够成熟,而混合动力汽车在传统汽车的
无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)是一种高新技术的小型水下自航载体,可以通过遥控或者自主操作的方式完成特定的水下作业任务。利用UUV可以进行深海勘探,海
混合交通中的行人检测是研究如何让计算机以人的思维方式从图像或视频中提取出车辆前方行人所在区域的技术,是继人脸检测后,在计算机视觉领域的又一新的研究热点。运动行人的
随着高新科技的发展和技术的进步,尤其是在信息化与网络化领域的迅速发展,通信质量已经受到越来越多的关注。在信息传输领域,简单的文本与图像所承载的信息已经不能够满足人们在
在MIMO技术在通信领域中的应用取得了巨大成功之后,MIMO雷达的概念也在21世纪之初被提出。MIMO雷达发射波形的分集性可以构成一个等效虚拟阵列从而带来一系列的优势如更高的
随着数字物流概念的提出与发展,数字物流系统成为当前热门的研究课题。构建数字物流系统的前提是物流信息的数据采集,因此信息采集工作是数字物流系统中不可缺少的一部分,在