基于Lyapunov稳定性的船舶航向保持控制器非线性反馈改进

作     者：马超 张显库 杨光平 Ma Chao;Zhang Xianku;Yang Guangping

作者机构：大连海事大学航海动态仿真与控制实验室辽宁大连116026 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51679024) 国家高技术研究发展计划资助项目(2015AA016404) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132016315) 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2019年第14卷第1期

页      码：150-155,161页

摘      要：[目的]船舶航向保持是船舶自动导航的核心,其实现离不开非线性控制算法的设计。为了简化控制器的设计过程,提高系统鲁棒性,节省控制器的能量输出,提出一种基于Lyapunov函数改进的具有非线性反馈的控制器。[方法]首先,通过构建Lyapunov函数,简化控制器设计过程,避免非线性控制律对消系统的非线性项;然后,用指数函数处理后的航向误差代替航向误差本身的非线性反馈项,优化控制系统设计,减少能耗;最后,以实际船舶"育鹏"轮为例进行系统仿真。[结果]结果显示,采用上述方法设计的控制器控制效果良好,更加节能,且系统具有鲁棒性。[结论]研究表明,非线性反馈项的引入可以优化控制系统,其能节能的优点在实际工程应用中具有重要意义。

主 题 词：船舶航向保持 Lyapunov稳定性 非线性反馈 

学科分类：08[工学] 082402[082402] 0824[工学-林业工程类] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.01111

馆 藏 号：203453681...