本文选择用状态反馈精确线性化方法,将响应型船舶运动的非线性数学模型进行线性化,再利用基于闭环增益成形算法的鲁棒控制器进行控制。 本文分成两部分,首先使用状态反馈精确线性化方法把单输入单输出(SISO)系统的非线性船舶数学模型进行线性化。本文根据先验知识,用具有工程意义的带宽频率、高频渐近线斜率、最大奇异值和频谱峰值四个参数构造了闭环系统的传递函数阵,给出了SISO系统的闭环增益成形算法,再利用基于闭环增益成形算法的鲁棒控制器进行控制。研究并建立风浪干扰的非线性模型,通过编写S函数来实现之。把它们加入到非线性模型中,以提高仿真的可信度。运用Simulink工具箱得出加风浪后系统的输出曲线,通过观察输出曲线,可以看到航向保持很理想,仿真结果表明,所设计的控制器对单输入单输出(SISO)系统具有良好的鲁棒性能。 然后再使用状态反馈精确线性化方法对多输入多输出系统的非线性船舶数学模型进行线性化,再利用基于闭环增益成形算法的鲁棒控制器进行控制,运用Simulink工具箱进行仿真,给出了初步的研究结果。