重構控制技術在船舶減搖中的應用研究
發(fā)布時間：2020-12-27 09:10
船舶減搖控制系統(tǒng)的容錯性和可靠性是確保船舶安全出海作業(yè)和返航的一個重要因素。當減搖鰭由于各種因素影響而發(fā)生故障時,船舶減搖控制系統(tǒng)應能夠依據(jù)故障特性和損傷特性快速調(diào)整控制策略并實現(xiàn)控制系統(tǒng)的重構,這對于確保船舶繼續(xù)完成出海作業(yè)任務及安全返航有著很重要的意義。因此,本文研究提出了一種基于偽逆法與不動點法結合的控制分配的重構控制系統(tǒng),并對該系統(tǒng)進行了分析研究。本文研究的主要內(nèi)容包括:首先闡述本文的研究目的和意義,介紹重構控制技術的國內(nèi)外發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,將常見的重構控制方法進行分類論述,同時論述船舶減搖國內(nèi)外發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。其次分析船體所受到的外力及力矩分析,建立船舶運動動力學模型,利用海浪波能譜密度,建立海浪干擾數(shù)學模型,對建立的數(shù)學模型進行仿真驗證。然后分析減搖控制系統(tǒng)可重構控制的要求和條件,分析總結常見的操縱面典型故障。最后依據(jù)研究的船舶為多伺服冗余控制系統(tǒng)的特點,和采用控制分配技術進行冗余控制系統(tǒng)設計的優(yōu)越性,研究基于偽逆法與不動點法結合的控制分配的重構控制算法,設計出一套實時性良好、運算量較小、便于實現(xiàn)應用、滿足作動器約束條件的減搖重構控制方法,針對減搖鰭發(fā)生不同故障情況下設計出不...
【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
可重構方法分類依賴故障信息的重構方法有：
圖 1.2 基于控制分配的可重構系統(tǒng)統(tǒng)框制分配設計重構控制系統(tǒng)，其結構簡單，且控制器一旦設計完成，便，同時且能夠很好的處理伺服機構的冗余控制問題。因此目前這項技較為廣泛。故障信息的重構方法有：
圖 2.1 空間固定坐標系動坐標系上航行時，該坐標系1 b b bO x y z 隨船移動而移動，1 bO x 心G 是重合的。船舶在海浪干擾下航行會產(chǎn)生搖蕩
【參考文獻】：
期刊論文
[1]大型民用客機飛控系統(tǒng)重構控制設計研究[J]. 曲小宇,郭騰飛. 計算機仿真. 2017(01)
[2]船舶舵減搖控制方法綜述[J]. 鄭智林,楊國豪. 世界海運. 2013(10)
[3]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的減搖鰭自適應滑�？刂芠J]. 石為人,陶芬,張元濤. 控制工程. 2012(06)
[4]船舶減搖技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 洪超,陳瑩霞. 船舶工程. 2012(S2)
[5]舵減搖控制系統(tǒng)的開環(huán)增益成形設計[J]. 梁利華,劉彥文,李棟良. 控制工程. 2012(02)
[6]不動點法在飛控系統(tǒng)控制分配中的應用[J]. 曲小宇,章衛(wèi)國,嚴謹,史靜平. 計算機仿真. 2009(09)
[7]基于動態(tài)面的船舶航向自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制[J]. 于風衛(wèi),孫紅英. 造船技術. 2008(06)
[8]船舶減搖技術研究進展[J]. 董美華,馬汝建,趙東. 濟南大學學報(自然科學版). 2008(02)
[9]可重構技術及其在網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中的應用綜述[J]. 周純杰,向純潔,陳輝,方華京. 控制與決策. 2007(11)
[10]基于直接自適應控制的重構飛控系統(tǒng)研究[J]. 劉小雄,章衛(wèi)國,武燕,黃宜軍. 控制與決策. 2007(04)
博士論文
[1]船舶路徑跟蹤與減橫搖綜合控制研究[D]. 劉程.上海交通大學 2015
[2]船舶減搖無模型自適應控制技術研究[D]. 宋楊.大連理工大學 2013
碩士論文
[1]基于減搖鰭的船舶縱向運動控制技術研究[D]. 于浩然.哈爾濱工程大學 2014
[2]基于不同遭遇角的船體運動控制研究[D]. 王廣雨.哈爾濱工程大學 2014
[3]重型運載火箭可重構控制系統(tǒng)設計研究[D]. 黃盤興.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]舵減橫搖系統(tǒng)分析與設計[D]. 高斌.哈爾濱工程大學 2012
[5]船舶舵鰭聯(lián)合減搖控制策略研究[D]. 馬亮.大連海事大學 2012
[6]基于控制分配的多操縱面飛行器重構控制研究[D]. 朱心中.南京航空航天大學 2011
[7]可重構系統(tǒng)控制器重構方法的研究[D]. 楊飛生.東北大學 2009
[8]船舶減搖鰭智能故障診斷系統(tǒng)設計研究[D]. 孫蓉.哈爾濱工程大學 2009
[9]無人機飛控系統(tǒng)控制律重構技術研究[D]. 王群偉.西北工業(yè)大學 2007
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模型參考自修復飛行控制理論研究及仿真軟件開發(fā)[D]. 王鵬.西北工業(yè)大學 2005
本文編號：2941478
【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
可重構方法分類依賴故障信息的重構方法有：
圖 1.2 基于控制分配的可重構系統(tǒng)統(tǒng)框制分配設計重構控制系統(tǒng)，其結構簡單，且控制器一旦設計完成，便，同時且能夠很好的處理伺服機構的冗余控制問題。因此目前這項技較為廣泛。故障信息的重構方法有：
圖 2.1 空間固定坐標系動坐標系上航行時，該坐標系1 b b bO x y z 隨船移動而移動，1 bO x 心G 是重合的。船舶在海浪干擾下航行會產(chǎn)生搖蕩
【參考文獻】：
期刊論文
[1]大型民用客機飛控系統(tǒng)重構控制設計研究[J]. 曲小宇,郭騰飛. 計算機仿真. 2017(01)
[2]船舶舵減搖控制方法綜述[J]. 鄭智林,楊國豪. 世界海運. 2013(10)
[3]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的減搖鰭自適應滑�？刂芠J]. 石為人,陶芬,張元濤. 控制工程. 2012(06)
[4]船舶減搖技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 洪超,陳瑩霞. 船舶工程. 2012(S2)
[5]舵減搖控制系統(tǒng)的開環(huán)增益成形設計[J]. 梁利華,劉彥文,李棟良. 控制工程. 2012(02)
[6]不動點法在飛控系統(tǒng)控制分配中的應用[J]. 曲小宇,章衛(wèi)國,嚴謹,史靜平. 計算機仿真. 2009(09)
[7]基于動態(tài)面的船舶航向自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制[J]. 于風衛(wèi),孫紅英. 造船技術. 2008(06)
[8]船舶減搖技術研究進展[J]. 董美華,馬汝建,趙東. 濟南大學學報(自然科學版). 2008(02)
[9]可重構技術及其在網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中的應用綜述[J]. 周純杰,向純潔,陳輝,方華京. 控制與決策. 2007(11)
[10]基于直接自適應控制的重構飛控系統(tǒng)研究[J]. 劉小雄,章衛(wèi)國,武燕,黃宜軍. 控制與決策. 2007(04)
博士論文
[1]船舶路徑跟蹤與減橫搖綜合控制研究[D]. 劉程.上海交通大學 2015
[2]船舶減搖無模型自適應控制技術研究[D]. 宋楊.大連理工大學 2013
碩士論文
[1]基于減搖鰭的船舶縱向運動控制技術研究[D]. 于浩然.哈爾濱工程大學 2014
[2]基于不同遭遇角的船體運動控制研究[D]. 王廣雨.哈爾濱工程大學 2014
[3]重型運載火箭可重構控制系統(tǒng)設計研究[D]. 黃盤興.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]舵減橫搖系統(tǒng)分析與設計[D]. 高斌.哈爾濱工程大學 2012
[5]船舶舵鰭聯(lián)合減搖控制策略研究[D]. 馬亮.大連海事大學 2012
[6]基于控制分配的多操縱面飛行器重構控制研究[D]. 朱心中.南京航空航天大學 2011
[7]可重構系統(tǒng)控制器重構方法的研究[D]. 楊飛生.東北大學 2009
[8]船舶減搖鰭智能故障診斷系統(tǒng)設計研究[D]. 孫蓉.哈爾濱工程大學 2009
[9]無人機飛控系統(tǒng)控制律重構技術研究[D]. 王群偉.西北工業(yè)大學 2007
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模型參考自修復飛行控制理論研究及仿真軟件開發(fā)[D]. 王鵬.西北工業(yè)大學 2005
本文編號：2941478
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