本文關(guān)鍵詞：基于Backstepping的模糊自適應(yīng)船舶航向控制

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【摘要】：船舶運動控制是船舶自動化的核心,直接關(guān)系到船舶航行的安全性、操縱性和經(jīng)濟性。船舶運動具有非線性、模型不確定等特點,因而開展不確定非線性船舶運動控制研究,具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。因此本文針對船舶航向控制系統(tǒng)的特點,基于Backstepping設(shè)計方法和模糊自適應(yīng)控制理論,研究了非線性船舶航向的自適應(yīng)模糊控制問題。 首先,結(jié)合Backstepping設(shè)計方法,以船舶航向控制作為研究對象,設(shè)計了船舶航向控制器；進而針對帶有參數(shù)不確定性的船舶航向控制系統(tǒng),在Backstepping技術(shù)框架內(nèi),設(shè)計了非線性Backstepping自適應(yīng)航向控制器；并針對有無擾動兩種情況,進行仿真研究,結(jié)果表明所得Backstepping自適應(yīng)航向控制器實現(xiàn)理想的航向跟蹤控制。 其次,針對船舶航向控制系統(tǒng)中含有的未知非線性動態(tài),采用T-S模糊系統(tǒng)作為在線逼近器,通過反饋線性化技術(shù)和李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,提出一種間接模糊自適應(yīng)控制策略,確保船舶航向控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性；進而,將Backstepping算法和模糊自適應(yīng)控制策略相結(jié)合,針對帶有不確定性的船舶航向控制系統(tǒng),提出了一種基于Backstepping的模糊自適應(yīng)控制方法,李雅普諾夫方法確保閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自適應(yīng)參數(shù)收斂性；仿真結(jié)果驗證了該方法在船舶航向控制中的有效性和優(yōu)越性。 最后,針對船舶運動非線性模型,基于L2增益理論,通過在原有的直接模糊自適應(yīng)律中引入學(xué)習(xí)誤差反饋,提出了一種基于學(xué)習(xí)誤差的直接模糊自適應(yīng)船舶航向控制方法,仿真結(jié)果表明該方法使得船舶航向系統(tǒng)能夠達到良好的控制效果。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.82

【參考文獻】

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本文編號：1149031