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規(guī)劃控制策略下的無人船航向簡捷魯棒控制

關巍; 周慶宏; 任志浩; 滕斌 大連海事大學航海學院; 遼寧大連116026; 大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室; 遼寧大連116023

關鍵詞:規(guī)劃控制 無人船 航向保持 魯棒控制 閉環(huán)增益成形算法 

摘要:針對無人船規(guī)劃控制策略中航向反饋控制模塊的設計問題,本文采用閉環(huán)增益成形算法對其進行控制器設計研究。利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論對閉環(huán)增益成形算法所設計航向控制器的魯棒性和穩(wěn)定性進行分析,證明了控制系統(tǒng)的L 2增益魯棒性能與控制器參數密切相關,并可以由此定量地求解出控制器參數的取值范圍。在仿真實驗中采用本文所提出的控制器設計策略在多向不規(guī)則波條件下對大型船舶“育鯤”輪進行仿真實驗,并將本文所提出的控制策略應用于小型無人船舶的仿真實驗中,通過與非線性反饋控制算法的仿真結果進行對比分析,結果表明:本文所提出的航向反饋控制器控制性能提升約4%~12%,且控制器結構簡單,具有很好的應用潛力。

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