隨著全球范圍內(nèi)商品貿(mào)易的繁榮,海上運(yùn)輸作為目前世界上運(yùn)載量最大、運(yùn)輸成本最低以及運(yùn)輸安全性最高的物流運(yùn)輸方式發(fā)揮著愈加重要的作用;此外,隨著“無人駕駛”這一概念的提出,無人船相關(guān)技術(shù)的發(fā)展在我國全面推進(jìn)的“智能交通”、“中國制造2025”等戰(zhàn)略規(guī)劃中占有舉足輕重的地位。因此,先進(jìn)智能控制算法在航運(yùn)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展對于提高我國的綜合實(shí)力具有重要而深遠(yuǎn)的意義。對于大多數(shù)承擔(dān)海上運(yùn)輸及作業(yè)任務(wù)的船舶而言,除本質(zhì)非線性特性、環(huán)境擾動、參數(shù)攝動等特質(zhì)外,其側(cè)推器在船舶常速行駛的情形下通常難以發(fā)揮實(shí)質(zhì)性效用,水面船舶的這種欠驅(qū)動特性使得對其運(yùn)動控制問題的研究變得非常具有挑戰(zhàn)性。此外,由于船舶編隊(duì)系統(tǒng)在實(shí)際海上作業(yè)時具有更強(qiáng)的容錯性與魯棒性,且在面向復(fù)雜任務(wù)時具有更強(qiáng)的適應(yīng)性與更高的工作效率,因此欠驅(qū)動水面船舶的編隊(duì)控制問題近些年來引起了人們的廣泛重視。另一方面,出于對工程實(shí)踐中時效性的考慮,收斂更快、精度更高的有限時間控制作為一種優(yōu)于傳統(tǒng)漸近控制的新興控制方法得到了快速發(fā)展。因此,如何基于現(xiàn)有的理論與技術(shù),開展欠驅(qū)動水面船舶的有限時間編隊(duì)控制相關(guān)研究成為了航海界與控制界的一個熱點(diǎn)方向。本論文針對國... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

圖１．２遠(yuǎn)洋航行補(bǔ)給??Ｆｉｇ．?１．２?Ｏｃｅａｎ?ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｍｅｎｔ??大多數(shù)承擔(dān)海上運(yùn)輸及作業(yè)任務(wù)的船舶雖然配備有側(cè)推器，但是僅在低速離靠泊情??

?基于非線性滑模的有限時間船舶編隊(duì)控制???Ｖ．??個?妒，??－矛－??ｒ??Ｉ??Ｉ???？??Ａ?Ｘ，??圖３．?１雙螺旋槳船舶??Ｆｉｇ．?３．１?Ａ?ｓｈｉｐ?ｗｉｔｈ?ｔｗｏ?ｐｒｏｐｅｌｌｅｒｓ??假設(shè)在本章里我們僅僅考慮如圖３．１所示的船舶在縱蕩、橫蕩和艏搖這三個自由度??上的運(yùn)動，并且假定這里所研究的船舶具有平面對稱特性。于是可給出該欠驅(qū)動船舶的??運(yùn)動學(xué)方程如下：??１）二?Ｒ｛ｉｆ／）ｖ?（３．１）??其中，＝?代表船舶在慣性坐標(biāo)系（或大地坐標(biāo)系）下的位置和方向角，??ｖ?＝?［ｖｘ，ｖｖ，ｗ；ｆｅＲＭＲ表船舶在固體坐標(biāo)系（或隨船坐標(biāo)系）下的線速度與角速度，??為傳遞矩陣：??ｃｏｓｙ／?－ｓｉｍ／／?０??Ｒ｛［／／）＝?ｓｍｙ／?ｃｏｓｙ／?０?（３．２）??０?０?１??其中，??欠驅(qū)動船舶的動力學(xué)方程如下：??Ｍｖ?＋?Ｃ（ｖ）ｖ?＋?Ｚ）（ｖ）ｖ?＝?ｒ?（３．３）??－１６－??

?基于非線性滑模的有限時間船舶編隊(duì)控制???１０｜?．?．?．??１－?．－－＝ｎ???Ｌｅａｄｅｒ??ｑ．?，，’、？、、？＇??Ｆｏｌｔｏｗｅｒｌ?．??／???Ｆｏｌｌｏｗｅｄ??＼?／??－６－?Ｖ－??－８－?－??＂１〇?－１０?－５?０?５??＿??圖３．?３領(lǐng)導(dǎo)船舶與跟隨船舶位置關(guān)系??Ｆｉｇ．?３．３?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｅａｄｅｒ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｆｏｌｌｏｗｅｒｓ．??１?１?■?．．?．??＼?——Ｚ１１?（ｍ）??、＼?＼、??ｚ２１?（ｍ）??＂５０?５?１０?１５?２０??Ｔｉｍｅ?ｔ（ｓ）??２０１?????■，?＝７］???ｚ１２?（ｍ）??１０：＇、＇?——ｚ２２（ｍ）［??０?????？－??＂１〇０?５?１０?１５?２０??Ｔｉｍｅ?ｔ（ｓ）??２ｒ???■?■，?．．．?＝ｎ??、＼??ｚ１３?（ｍ）??＼?—ｚ２３?（ｍ）??１?＼＼?＇??°０?５?１０?１５?２０??Ｔｉｍｅ?ｔ（ｓ）??圖３．?４跟隨船舶廣義誤差動態(tài)??Ｆｉｇ．?３．４?Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ?ｅｒｒｏｒ?ｓｔａｔｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｏｌｌｏｗｅｒｓ??－２８－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]欠驅(qū)動船舶路徑跟蹤神經(jīng)元自適應(yīng)迭代滑模控制[J]. 沈智鵬,景富盛.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[2]多智能體技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用綜述[J]. 李楊,徐峰,謝光強(qiáng),黃向龍.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(09)
[3]具有未知動態(tài)的船舶編隊(duì)輸出反饋控制[J]. 林安輝,蔣德松,曾建平.  控制理論與應(yīng)用. 2017(09)
[4]控制飽和約束下的自主水面船編隊(duì)[J]. 付明玉,余玲玲,焦建芳,徐玉杰.  控制理論與應(yīng)用. 2017(05)
[5]基于虛擬領(lǐng)航者的船舶無源協(xié)調(diào)編隊(duì)控制研究[J]. 付明玉,焦建芳.  自動化學(xué)報. 2014(03)
[6]一種船隊(duì)編隊(duì)控制的backstepping方法[J]. 丁磊,郭戈.  控制與決策. 2012(02)

博士論文
[1]欠驅(qū)動無人船的路徑跟蹤與協(xié)同控制[D]. 劉陸.大連海事大學(xué) 2018

碩士論文
[1]欠驅(qū)動水面無人艇的協(xié)同控制研究[D]. 劉繼鵬.華中科技大學(xué) 2017
[2]基于終端滑模的欠驅(qū)動水面船舶航跡跟蹤及編隊(duì)控制[D]. 王昱棋.大連海事大學(xué) 2017
[3]多DP船協(xié)調(diào)編隊(duì)有限時間控制方法研究[D]. 駱偉.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]分?jǐn)?shù)階線性系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性分析[D]. 馬亞靜.陜西師范大學(xué) 2016



本文編號：3132312