側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制研究
本文關(guān)鍵詞:側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制研究
更多相關(guān)文章: 側(cè)壁式氣墊船 升沉運(yùn)動(dòng) 滑?刂 擾動(dòng)觀測(cè)器 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【摘要】:側(cè)壁式氣墊船是一種高性能船舶,具有航速高、甲板面積寬敞、操縱性好、興波小、乘坐舒適等優(yōu)點(diǎn),在海洋軍事行動(dòng)、救援活動(dòng)、資源開采等方面得到了廣泛應(yīng)用。側(cè)壁式氣墊船作為接駁、補(bǔ)給作業(yè)船時(shí),受到海浪影響會(huì)產(chǎn)生劇烈的升沉運(yùn)動(dòng),嚴(yán)重影響了人員或物資的安全轉(zhuǎn)移。側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)存在著模型參數(shù)不確定性以及外界擾動(dòng)不確定性,因此,對(duì)側(cè)壁式氣墊船的升沉運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抑制,降低其升沉運(yùn)動(dòng)幅值,具有十分重要的理論研究?jī)r(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。滑?刂颇軌虮WC系統(tǒng)不受參數(shù)攝動(dòng)和外部干擾的影響,表現(xiàn)出了極強(qiáng)的魯棒性,為解決側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制問題提供了有效途徑。本文主要完成如下研究工作:針對(duì)具有參數(shù)不確定性和時(shí)變海浪擾動(dòng)的側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制問題,首先,應(yīng)用自適應(yīng)技術(shù)設(shè)計(jì)自適應(yīng)律,估計(jì)由參數(shù)不確定性和時(shí)變海浪擾動(dòng)構(gòu)成的復(fù)合擾動(dòng)的未知界,基于此,應(yīng)用滑?刂品椒,設(shè)計(jì)魯棒自適應(yīng)滑模控制律,并引入邊界層方法消除滑?刂埔鸬亩墩瘳F(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制;進(jìn)一步,設(shè)計(jì)擾動(dòng)觀測(cè)器,實(shí)時(shí)在線估計(jì)由參數(shù)不確定性和時(shí)變海浪擾動(dòng)組成的復(fù)合擾動(dòng),并將滑模控制與擾動(dòng)觀測(cè)器相結(jié)合,設(shè)計(jì)魯棒自適應(yīng)控制律,實(shí)現(xiàn)氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制:針對(duì)具有未知數(shù)學(xué)模型參數(shù)以及時(shí)變海浪擾動(dòng)的側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制問題,將滑?刂婆c自適應(yīng)徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,構(gòu)造兩個(gè)徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別逼近滑?刂浦械牡刃Э刂祈(xiàng)和時(shí)變擾動(dòng),進(jìn)一步設(shè)計(jì)估計(jì)器對(duì)徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出與逼近目標(biāo)之間的偏差進(jìn)行估計(jì),并應(yīng)用于升沉運(yùn)動(dòng)神經(jīng)滑模控制律設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制。最后,以一艘挪威海軍的側(cè)壁式氣墊船為對(duì)象進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的三種側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制律的有效性。
【關(guān)鍵詞】:側(cè)壁式氣墊船 升沉運(yùn)動(dòng) 滑模控制 擾動(dòng)觀測(cè)器 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【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
【分類號(hào)】:U674.943;U664.82
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-8
- 第1章 緒論8-14
- 1.1 論文研究背景及意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
- 1.3 本文主要內(nèi)容12-14
- 第2章 側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)及海浪擾動(dòng)數(shù)學(xué)模型14-18
- 2.1 側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型14-16
- 2.2 海浪擾動(dòng)數(shù)學(xué)模型16-18
- 第3章 滑?刂婆c李雅普諾夫穩(wěn)定性定理18-26
- 3.1 滑?刂频幕驹18-23
- 3.1.1 滑模控制算法的理論基礎(chǔ)18-22
- 3.1.2 滑?刂频奶攸c(diǎn)及其應(yīng)用22
- 3.1.3 滑?刂频亩墩駟栴}及其削弱方法22-23
- 3.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性定理23-26
- 3.2.2 李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定性24
- 3.2.3 李雅普諾夫第二法(直接法)24-26
- 第4章 側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制律設(shè)計(jì)26-58
- 4.1 側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)魯棒自適應(yīng)滑模控制26-35
- 4.1.1 控制律設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析26-30
- 4.1.2 仿真研究30-35
- 4.2 基于擾動(dòng)觀測(cè)器的滑?刂坡35-46
- 4.2.1 擾動(dòng)觀測(cè)器35-37
- 4.2.2 控制律設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析37-41
- 4.2.3 仿真研究41-46
- 4.3 神經(jīng)滑?刂坡稍O(shè)計(jì)46-58
- 4.3.1 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)46-48
- 4.3.2 控制律設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析48-53
- 4.3.3 仿真研究53-58
- 第5章 結(jié)論與展望58-60
- 參考文獻(xiàn)60-63
- 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文63-64
- 致謝64
【相似文獻(xiàn)】
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1 許大禹;側(cè)壁式氣墊船升沉運(yùn)動(dòng)控制研究[D];大連海事大學(xué);2016年
本文編號(hào):750351
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