本文關(guān)鍵詞：船舶模糊航跡保持控制器的進(jìn)一步完善

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【摘要】：為了解決船舶航跡轉(zhuǎn)向"視線(xiàn)"(Line of Sight,LOS)制導(dǎo)算法與航海實(shí)踐脫鉤及模糊航跡保持控制器大角度轉(zhuǎn)向性能較差的難題,本文改進(jìn)了 LOS制導(dǎo)算法,針對(duì)大角度轉(zhuǎn)向提出轉(zhuǎn)向策略,以模糊控制為控制策略,設(shè)計(jì)出了控制性能好、動(dòng)舵頻度低、抗干擾能力強(qiáng)的航跡保持控制系統(tǒng)。N.Khaled改進(jìn)后的LOS制導(dǎo)算法,從控制效果看已經(jīng)能夠使船舶航跡穩(wěn)定趨近設(shè)定航線(xiàn)。由于其提前轉(zhuǎn)向距離是一個(gè)定值,對(duì)于船舶大角度轉(zhuǎn)向,控制系統(tǒng)不能夠給出適當(dāng)?shù)奶崆傲俊Ｐめ?jīng)過(guò)大量仿真試驗(yàn),總結(jié)出了一個(gè)新提前轉(zhuǎn)向距離,此轉(zhuǎn)向距離能夠使控制系統(tǒng)基本完成航跡保持控制任務(wù),但仍需完善。本文基于航海實(shí)踐考慮,提出與船舶操縱性指數(shù)K,T,船舶速度以及轉(zhuǎn)向角密切相關(guān)的提前轉(zhuǎn)向距離,并將之應(yīng)用到LOS制導(dǎo)算法中,使制導(dǎo)算法適應(yīng)更多船型的轉(zhuǎn)向特點(diǎn)。經(jīng)大量MATLAB仿真試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)改進(jìn)LOS制導(dǎo)算法后,船舶在大角度轉(zhuǎn)向時(shí)依然存在外飄現(xiàn)象。針對(duì)此問(wèn)題,本文提出新的轉(zhuǎn)向策略,在大角度轉(zhuǎn)向時(shí)由兩個(gè)虛擬轉(zhuǎn)向點(diǎn)構(gòu)成虛擬航路段,以虛擬轉(zhuǎn)向點(diǎn)及虛擬航路段引導(dǎo)船舶完成轉(zhuǎn)向任務(wù)。仿真結(jié)果表明,通過(guò)以上兩方面的改進(jìn),最終模糊航跡保持控制系統(tǒng)具有航跡跟蹤誤差小、大角度轉(zhuǎn)向時(shí)外飄大幅減小、船舶舵角的幅值低等特性。最后基于VISUAL BASIC 6.0編程語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)了仿真船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)再現(xiàn),模擬船舶海上航行情況。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U664.82

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本文編號(hào)：1180382