船舶在復(fù)雜海洋環(huán)境下航行,不可避免地受到來自風(fēng)、浪、流等海洋環(huán)境干擾的影響,從而降低控制性能,甚至使船舶動力定位（DP）系統(tǒng)不穩(wěn)定.因此,設(shè)計具有高抗干擾控制精度和強魯棒性的控制器是DP系統(tǒng)控制研究的重要研究熱點.基于此背景,本篇論文借助基于干擾觀測器的控制（DOBC）方法,針對幾類不同海洋環(huán)境干擾下的DP系統(tǒng)展開了其精細抗干擾控制（EADC）問題的研究.主要內(nèi)容分為以下四個方面:首先,考慮DP系統(tǒng)在二階波浪漂移、風(fēng)、海流和未建模動態(tài)等環(huán)境干擾下的抗干擾控制問題.采用隨機建模方法（一階馬爾可夫過程）對慢變環(huán)境干擾進行建模,并利用部分已知信息建立干擾觀測器對其在線估計.然后提出了EADC策略,且利用隨機理論對復(fù)合系統(tǒng)進行了穩(wěn)定性分析.通過對環(huán)境干擾的抑制和衰減,使船舶的位置由初始位置定位到任意精度的期望位置.其次,考慮帶有多源異質(zhì)干擾（包括慢變環(huán)境干擾、一階波誘導(dǎo)干擾和范數(shù)有界干擾）的DP系統(tǒng)的EADC問題.為在線估計船舶速度、低頻位置和偏置狀態(tài)（慢變環(huán)境干擾）,分別構(gòu)造了狀態(tài)和干擾觀測器.隨后,構(gòu)造了一個魯棒濾波器（RF）來處理一階波誘導(dǎo)干擾,保證濾波器誤差系統(tǒng)的性能水平.將隨機DOB... 

【文章來源】：魯東大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 基于干擾觀測器的控制
        1.2.1 DOBC基本思想
        1.2.2 DOBC國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 魯棒濾波器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.4 模糊控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.5 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 預(yù)備知識
    1.4 論文結(jié)構(gòu)框架
第2章 帶有慢變環(huán)境干擾的船舶動力定位系統(tǒng)的精細抗干擾控制
    2.1 船舶運動數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 DP船舶的運動學(xué)模型
        2.1.2 DP船舶的動力學(xué)模型
        2.1.3 DP船舶的狀態(tài)空間模型
    2.2 主要結(jié)果
        2.2.1 設(shè)計干擾觀測器和控制器
        2.2.2 穩(wěn)定性分析
    2.3 仿真算例
        2.3.1 所提精細抗干擾控制策略
        2.3.2 與IDA-PBC法的比較
    2.4 總結(jié)
第3章 帶有多源異質(zhì)干擾的船舶動力定位系統(tǒng)的精細抗干擾控制
    3.1 船舶運動數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 三自由度水平運動學(xué)模型
        3.1.2 DP船舶動力學(xué)模型
        3.1.3 DP船舶的狀態(tài)空間模型
    3.2 主要結(jié)果
        3.2.1 觀測器和控制器設(shè)計
        3.2.2 魯棒濾波器
        3.2.3 精細抗干擾控制
    3.3 仿真算例
    3.4 總結(jié)
第4章 船舶動力定位系統(tǒng)基于DOBC和模糊控制的精細抗干擾控制
    4.1 船舶運動數(shù)學(xué)模型
    4.2 主要結(jié)果
        4.2.1 模糊邏輯系統(tǒng)逼近模型未知不確定項
        4.2.2 自適應(yīng)干擾觀測器
        4.2.3 穩(wěn)定性分析
    4.3 仿真算例
    4.4 總結(jié)
第5章 船舶動力定位系統(tǒng)基于DOBC和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的精細抗干擾控制
    5.1 船舶運動數(shù)學(xué)模型
    5.2 主要結(jié)果
        5.2.1 自適應(yīng)干擾觀測器
        5.2.2 精細抗干擾控制
    5.3 仿真算例
    5.4 總結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一類非線性嚴(yán)格反饋系統(tǒng)基于干擾觀測器的抗干擾控制[J]. 魏新江,張玲艷.  控制與決策. 2016(09)
[2]Global Robust and Adaptive Output Feedback Dynamic Positioning of Surface Ships[J]. Khac Duc Do.  Journal of Marine Science and Application. 2011(03)
[3]馬爾可夫調(diào)制的隨機微分方程的穩(wěn)定性[J]. 李普紅.  黑龍江科技信息. 2007(05)
[4]受限柔性機器人基于遺傳算法的自適應(yīng)模糊控制[J]. 樊曉平,徐建閩,毛宗源.  自動化學(xué)報. 2000(01)

博士論文
[1]非線性時滯系統(tǒng)模糊控制的研究[D]. 魏新江.東北大學(xué) 2005



本文編號：3181950