魯棒控制在操舵系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、船舶操縱系統(tǒng)是船舶上非常重要的船舶運動控制系統(tǒng)。由于船舶運動呈非線性，船舶運動動態(tài)特性又與航行工況密切相關，還受風、浪、流等各種干擾，所受到的水動力和干擾情況非常復雜，而且執(zhí)行機構還存在明顯的死區(qū)、繼電等非線性，所以船舶操縱是極其復雜的運動，給船舶的運動控制帶來的難度。為在精確、經(jīng)濟和可靠的前提下，實施對船舶的有效操縱控制，本文以某型船為例，對操舵系統(tǒng)和船舶航向控制系統(tǒng)的控制方法進行了優(yōu)化設計。 首先分析了操舵系統(tǒng)的原理和結構，

2、建立了液壓操舵系統(tǒng)模型。接著建立船舶運動模型、船舶外界環(huán)境干擾模型和自動舵的數(shù)學模型。然后在此基礎上利用MATLAB提供的Simulink動態(tài)仿真環(huán)境，分析討論了操舵系統(tǒng)和航向控制系統(tǒng)在無干擾和有干擾條件下，舵角的跟蹤精度和魯棒性，船舶航向的穩(wěn)定性等。 最后將魯棒控制算法應用于操舵系統(tǒng)及船舶航向控制系統(tǒng)，運用仿真與傳統(tǒng)的PID控制方式進行了對比，通過各種情況下的仿真研究表明，先進控制算法魯棒控制技術應用于船舶操縱控制系統(tǒng)，將明顯