【摘 要】
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该文以海平面上运动的船舶为对象,研究了一种基于模型的动力定位控制系统,主要完成以下几个方面的工作:1.根据复杂海况下的风、浪、流运动方程以及船舶运动规律,将船舶运动分
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该文以海平面上运动的船舶为对象,研究了一种基于模型的动力定位控制系统,主要完成以下几个方面的工作:1.根据复杂海况下的风、浪、流运动方程以及船舶运动规律,将船舶运动分解为高频运动子系统和低频运动子系统,建立了船舶动力定位系统的运动模型以及仿真平台.2.根据运动模型建立了卡尔曼状态观测器,从测量信号中分离出高频信号和低频信号,完成了对船舶控制所需的低频信号的滤波.3.系统引入前馈补偿来抵消风力对船舶运动的影响;用具有积分作用的线性二次高斯型最优控制方法作为控制规律;最后得到了一个完整的基于动力定位系统模型的控制系统.经对确定模型的定点控制和跟踪控制进行仿真,结果表明系统的控制效果良好.4.引入了自校正滤波以改善基于确定模型的卡尔曼观测器的滤波性能.通过对船舶模型的大量仿真结果表明:在复杂海况下,该文设计的船舶动力定位控制系统性能良好.
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