基于混合控制算法的船舶動力定位系統(tǒng)控制器的設(shè)計研究.pdf

1、船舶動力定位系統(tǒng)表示動力定位船舶需要裝備的全部設(shè)備，包括動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、推進系統(tǒng)三個主要部分，其中，控制系統(tǒng)是整套動力定位系統(tǒng)的核心部分。本論文針對船舶動力定位系統(tǒng)的控制器展開了相關(guān)設(shè)計研究工作，結(jié)合船舶運動特點研究設(shè)計混合控制算法，包括經(jīng)典PID、智能模糊控制、解耦控制算法。船舶檢測的位置、艏向信息進行數(shù)據(jù)處理后與位置、艏向設(shè)定值相減得到各自的偏差和偏差變化率，將其作為輸入量傳遞給定位系統(tǒng)的控制器，控制器經(jīng)過混合控制算法的計算后給

2、出船舶位置、艏向的推力信息，將推力信息傳遞給推進系統(tǒng)，因此實現(xiàn)船舶智能定點定位。
　　本論文研究了船舶的數(shù)學模型，包括其坐標系統(tǒng)、坐標系的轉(zhuǎn)換，建立了固定坐標系下三個方向的低頻運動模型，并指出其對應(yīng)于船體坐標系下橫蕩、縱蕩、艏搖三自由度的運動模型。
　　分析了控制器在動力定位系統(tǒng)中的功能和要求，針對船舶運動特性、經(jīng)典PID算法與智能模糊控制算法的控制優(yōu)勢與應(yīng)用特點，設(shè)計出適合本定位系統(tǒng)的混合控制算法（包含PID算法、智能模糊