摘要：为提高减摇鳍控制器的鲁棒性,将Backstepping算法与闭环增益成形算法相结合,设计一种非线性鲁棒控制器.采用Matlab的Simulink工具箱分别对相同海况下未进行减摇控制、在设定航速及航速减半状态时采用减摇鳍控制的非线性数学模型进行仿真.结果表明,该控制策略对于减摇鳍非线性控制系统十分有效,具有较强的鲁棒性.该算法的优点是设计过程简单,物理意义明显.

摘要：采用MatLab的Simulink工具箱和实船实验测试船舶自动舵和自动避碰算法,存在风险大、调试周期长、费用高的缺点。基于全任务船舶操纵模拟器,研究可用于测试船舶自动舵算法和自动避碰算法的仿真测试平台。详细介绍了该测试平台的体系结构、系统功能、接口设计,并以船舶航迹保持算法为例仿真测试了该算法对一艘商船的控制效果。该平台已成功应用于船舶自动舵和自动避碰算法的测试。

摘要：为减小参数激励带来的不利因素,需要非线性鲁棒控制器对系统稳定性进行控制.为简化船舶参数横摇非线性控制器设计过程,通过构建Lyapunov能量函数,将设计步骤由2步变为1步,减少了控制器参数的整定数量,避免了非线性控制律对消系统的非线性项.仿真结果表明,采用以上方法设计的非线性简化控制器对于消除船舶参数横摇系统的大幅横摇十分有效,并且具有一定的鲁棒性.

摘要：针对已有的转向控制的控制器和前馈控制器环节进行了改进.将原有的LQ控制器用基于闭环增益成形算法的鲁棒PID控制器取代;将原有的前馈环节转向分区从3个增加到7个,从而提高系统的精度和控制质量,该前馈控制器利用了Simulink中Switch(选择开关)模块进行自动判断,7个分区逐层嵌套,逻辑清楚.系统仿真时加入了海况干扰模块,以验证系统的鲁棒性.仿真结果表明,新的转向控制器较原有控制器在控制精度和鲁棒性方面均有所改善,较原系统有一定的简化.

摘要：本文介绍了不对称信息理论,并针对舵阻摇控制系统,通过简化鲁棒控制算法和改进舵机执行机构性能,增加信息的传递量,在提高系统鲁棒性能的基础上,使该算法成为实际工程上可用的算法。闭环增益成形算法采用闭环系统中具有工程意义的参数直接构造出鲁棒控制器,其设计过程简单,且物理意义明晰。从仿真结果可以看出:当信息传递充分时,航向保持效果大大改善,打舵的频率和幅值明显降低,同时也较为节能。

摘要：为了进一步解决模型存在任意不确定性和外界环境干扰的欠驱动船舶路径跟踪控制问题,在Backstepping方法基础上,引入非线性函数逼近技术对模型中任意不确定因素进行补偿控制。考虑到"计算膨胀"和控制实时性问题,引入动态面控制和最小参数学习方法的设计思想,充分利用欠驱动船舶模型内部结构特征,将用于非线性函数逼近的神经网络权重压缩为4个参数进行在线学习。该算法具有形式简捷、学习参数少、易于工程实现的特点,仿真实例验证了所提出控制策略的有效性。

摘要：应用不对称信息理论和鲁棒控制算法简化非线性逆推算法,针对非线性船舶航向保持系统,设计了其Backstepping逆推控制器,由非线性函数项和常规线性控制器组成,将简化的Back-stepping法与闭环增益成形算法相结合,设计其非线性鲁棒控制器。通过非线性鲁棒控制器的控制能够使船舶无超调、无静差地跟踪设定航向,调节时间为600 s,符合船舶航行的实际情况,控制效果良好;当系统增加干扰后,系统的控制输出除了因干扰产生的抖动外,其跟踪性能仍然较好,航向输出无静差,说明控制器具有一定的鲁棒性;是否全部对消非线性项,对其控制效果相差不大,说明当模型发生参数摄动时,系统的控制性能仍能保证。

摘要：为了在船舶进出港时,船舶处于浅水域并以低速航行,在风、浪等强扰动作用下,增强航向控制性能,减小能源损耗,选择三阶Nomoto模型,将航速和水深变化反映到模型参数的变化上,基于闭环增益成形算法设计出一种具有适应性的鲁棒PID控制器,建立基于风、浪干扰的非线性船舶运动数学模型,并用S函数来实现。用PID控制器对非线性船舶运动数学模型进行控制,在Simulink环境中对各种水深、船速及海况进行航向控制仿真。从仿真曲线可看出其航向跟踪效果良好,静差为0,且施舵合理,所设计的控制器对非线性船舶运动数学模型具有良好的控制性能。

摘要：针对船舶横摇运动存在不确定参数摄动,模型误差和海浪强外界干扰等问题,提出了一种基于闭环成形滤波方法的船舶减摇鳍L 2增益鲁棒控制器设计方案。通过闭环成形滤波器的引入对系统模型的不确定参数摄动进行有效补偿控制。同时外界干扰也通过L 2增益鲁棒控制器设计方法进行了抑制,Lyapunov函数的引入更是在整个控制器设计过程中保证了控制器设计的稳定性。最后通过对育鲲轮在规则波与多向不规则波下的仿真对比实验结果表明:该减摇鳍控制方案具有结构简单,参数物理明确,易于实现,鲁棒性强和控制性能良好等优点,可在充分考虑系统鲁棒性和控制性能的条件下简化船舶减摇鳍控制器设计方案和控制器结构。

摘要：用VisualBasic重新设计并改进了原用C语言实现的船舶航迹控制显示系统。该系统可实现船舶运动轨迹的空间图形显示 ,具有四种放大和缩小比例尺。能够通过数据库中设计的航线自动给出船舶运动轨迹。可在参数窗口中任意更改航迹偏差带、操作方式等参数 ,采用PID控制算法进行了船舶航迹控制仿真。针对原系统图形换屏显示时船舶航迹有时位于屏幕一角及航迹偏差带有时宽窄不一致的问题 ,重新设计了换屏技术及采用了新的偏差带的画法 ,根据船舶运动计划航线决定船舶进入屏幕的点 ,保证了船舶位于屏幕中部。偏差带绘制采用了平行线的原理 ,保证了偏差带与航线保持平行。系统采用了墨卡托海图 ,改正了原系统中每一分纬度线之间长度一致的问题 ,实现了随纬度增高纬度线之间的长度渐长。整个系统具有交互性强 ,界面美观等优点。