基于模型预测控制的智能船舶容错控制策略

作     者：朱伟 王宇澄 高迪驹 吴国栋 刘志全 ZHU Wei;WANG Yucheng;GAO Diju;WU Guodong;LIU Zhiquan

作者机构：上海海事大学航运技术与控制工程交通运输行业重点实验室上海201306 上海船舶设备研究所上海200031 

基　　金：国家自然科学基金项目(52001197) 上海市“科技创新行动计划”社会发展科技攻关项目(21DZ1205803) 

出 版 物：《船舶工程》 (Ship Engineering)

年 卷 期：2022年第44卷第11期

页      码：98-104页

摘      要：针对智能船舶在复杂海况下出现的推进器故障,提出一种基于模型预测控制(MPC)的智能船舶容错控制策略。该方法由控制器和推力分配算法共同控制,以保证所需的控制性能。设计非线性扰动观测器,提出一种带扰动观测器的MPC算法。结合推力分配算法,在船舶控制器与推力分配模块之间设计一种故障反馈结构,进而设计一种考虑推进器故障反馈的MPC律。以一艘Cyber ShipⅢ拖船模型为例开展仿真试验,结果表明提出的控制策略能使船舶在发生推进器故障时恢复到期望位置,具有较好的控制性能。

主 题 词：智能船舶 容错控制 推进器故障 模型预测控制(MPC) 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.13788/j.cnki.cbgc.2022.11.17

馆 藏 号：203115763...