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大型油轮艏摇混沌现象的仿真与滑模控制
被引量：
5
1
作者
张显库
韩旭
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期40-47,共8页
为了合理解释并控制大型油轮操纵过程中出现的船首异常摆动现象,采用驾驶员模型替代原有的比例模型,结合非线性响应型数学模型,建立了驾驶员操纵大型油轮的闭环系统数学方程,发现其与Duffing方程形似,且在一定的参数配置下系统的Lyapuno...
为了合理解释并控制大型油轮操纵过程中出现的船首异常摆动现象,采用驾驶员模型替代原有的比例模型,结合非线性响应型数学模型,建立了驾驶员操纵大型油轮的闭环系统数学方程,发现其与Duffing方程形似,且在一定的参数配置下系统的Lyapunov指数为正,说明可以用混沌理论解释船首异常摆动的现象.为实现航向保持的稳定控制并增强对参数不确定的鲁棒性,基于反步法提出了与模型对应的滑模控制率.仿真结果表明,当混沌艏摇处于理论最大值时,受控系统的稳态舵角仍小于5°,航向偏差小于0.07°,所设计的控制器很好地消除了混沌现象.建立人在回路中的混沌系统的思路较为新颖,借助滑模解决反步法参数不确定的方法简单而有效.
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关键词
混沌
驾驶员
模
型
混沌系统建模
反步法
滑
模
控制
航向保持控制
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职称材料
题名
大型油轮艏摇混沌现象的仿真与滑模控制
被引量：
5
1
作者
张显库
韩旭
机构
大连海事大学航海学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期40-47,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51679024)。
文摘
为了合理解释并控制大型油轮操纵过程中出现的船首异常摆动现象,采用驾驶员模型替代原有的比例模型,结合非线性响应型数学模型,建立了驾驶员操纵大型油轮的闭环系统数学方程,发现其与Duffing方程形似,且在一定的参数配置下系统的Lyapunov指数为正,说明可以用混沌理论解释船首异常摆动的现象.为实现航向保持的稳定控制并增强对参数不确定的鲁棒性,基于反步法提出了与模型对应的滑模控制率.仿真结果表明,当混沌艏摇处于理论最大值时,受控系统的稳态舵角仍小于5°,航向偏差小于0.07°,所设计的控制器很好地消除了混沌现象.建立人在回路中的混沌系统的思路较为新颖,借助滑模解决反步法参数不确定的方法简单而有效.
关键词
混沌
驾驶员
模
型
混沌系统建模
反步法
滑
模
控制
航向保持控制
Keywords
chaos
pilot model
chaotic system modeling
backstepping method
sliding mode control
course keeping control
分类号
U661.32 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大型油轮艏摇混沌现象的仿真与滑模控制
张显库
韩旭
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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