基于自适应模糊滑模控制的船舶航向控制器设计

作     者：刘文江 隋青美 周风余 肖海荣 LIU Wenjiang;SUI Qingmei;ZHOU Fengyu;XIAO Hairong

作者机构：山东大学控制科学与工程学院山东济南250061 山东交通学院信息工程系山东济南250023 

基　　金：山东省自然科学基金资助项目(ZR2009FL013) 山东省高校科技计划资助项目(J11LG76) 

出 版 物：《信息与控制》 (Information and Control)

年 卷 期：2012年第41卷第2期

页      码：136-141页

摘      要：针对船舶运动系统中固有的非线性、模型不确定性和风、浪、流等的干扰,提出了自适应模糊滑模控制(AFSMC)策略解决船舶的航向控制问题.通过采用模糊逻辑系统逼近系统未知函数,将滑模控制技术与自适应模糊控制技术相结合,设计了船舶航向AFSMC控制器.在滑模边界层内应用PI(proportional-integral)控制代替滑模控制中的切换项,削弱了滑模控制带来的抖振现象.借助李亚普诺夫函数证明了船舶运动系统中的信号都一致有界并利用Barbalat引理证明了跟踪误差渐近收敛到零.在参数摄动和外界干扰情况下进行了航向保持与改变仿真试验,采用AFSMC控制器得到了与无摄动和无干扰情况下相似的输出响应.实验结果表明,所提控制器能有效地处理系统不确定性和外界干扰,控制性能良好,具有很强的鲁棒性.

主 题 词：航向控制 非线性系统 滑模控制 自适应模糊控制 鲁棒性 

学科分类：08[工学] 0824[工学-林业工程类] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 082401[082401] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3724/SP.J.1219.2012.00136

馆 藏 号：203128789...