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《船舶運動姿態(tài)預報與控制方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、船舶運動姿態(tài)預報與控制方法研究摘要水面艦船在海洋中的運動由于受到波浪、海風和其它干擾的影響，會產(chǎn)生六個自由度的復雜運動，具有較強的隨機性和非線性特性，這就導致了對船舶運動預報與減搖控制具有相當?shù)睦щy。因此研究有關船舶運動的非線性預報與減搖控制方法具有非常重要的意義。對于船舶運動的控制具有相當?shù)牟淮_定性，這就使其不可避免地存在模型參數(shù)變化、模型結(jié)構(gòu)變化等問題，因此就要求所設計的控制系統(tǒng)具有一定的參數(shù)適應性和結(jié)構(gòu)適應性，而多層遞階方法理論正適用于這種情況。多層遞階理論是對非線性控制理論的豐富與發(fā)展。多層遞階辨識所得到的模型，有利于解決船舶運動預報問題。多層遞階控制進一步發(fā)展成
2、為無模型自適應控制，有助于實現(xiàn)船舶運動的有效控制。本論文首次將多層遞階理論應用于船舶運動的預報與減搖控制，提出了基于多層遞階方法理論的船舶運動預報與減搖控制方法。分別采用傳統(tǒng)的自回歸法和新型的多層遞階兩種預報方法進行了仿真研究和對比分析，研究結(jié)果表明，自回歸法因用固定參數(shù)模型預測一個時變參數(shù)系統(tǒng)的情況而致存在一定的局限性；多層遞階為時變參數(shù)模型，能較好地反映系統(tǒng)的非線性，時變特性，可以取得較精確的預報結(jié)果。研究了高海情下不同船型、各種航態(tài)(不同海況、不同航速、不同航向)船舶橫搖和縱搖運動規(guī)律，并進行了仿真分析。針對船舶橫搖運動的復雜性，將無模型控制基本算法引入綜合減搖裝置
3、控制器設計中。進行了鰭一被動水艙綜合平衡系統(tǒng)控制器的設計研究，仿真結(jié)果表明：基于無模型控制器的減搖鰭一被動水艙綜合平衡系統(tǒng)在高海情、全航速、全航向的條件下均有很好的減搖效果。減搖水艙試驗臺架電液力矩伺服系統(tǒng)所采取的控制策略是否先進和有效是設計減搖水艙試驗臺架的關鍵，針對模型控制策略對非線性系統(tǒng)的控制在哈爾濱工程大學博士學位論文應用中表現(xiàn)出不足和局限性，本文采用無模型控制律對電液伺服系統(tǒng)控制器進行了設計，仿真研究結(jié)果表明：無模型控制器跟蹤性能良好，控制效果理想。關鍵詞：多層遞階理論；船舶運動；預報方法；無模型控制；船舶減搖技術船舶運動姿態(tài)預報與控制方法研究Abstract．
4、Themovementofshipswhichisaffectedbythedisturbancesuchasseawaveandseawindwillgiverisetosix-dimensioncomplexperturbation．Sincetheperturbationisstochasticandnonlinear,themovementpredictionandanti—rollcontrolareverydifficult．Soitisimportanttostudyshipmovementnonlinearpredictionandanti-rollcon
5、trolmethod。Theshipmovementcontrolisalwaysuncertain，therearetheproblemsofmodelparameterchangingandmodelstructurechanging．Inviewofthat，acontrolsystemwhichhavethecapabilityofparameteradaptationandstructureadaptationshouldbedesigned，themulti—levelrecursivemethodCanwellcope晰tIlt11issituation．T
6、hemulti-levelrecursive(MR)methodhasgreatlydevelopedthestudyofthenonlinearcontrolsystemandachievedaccomplishmentsinbothacademicstudyandpracticalengineering．Themulti—levelmethodincludesmulti—levelidentification，multi—levelpredictionandmulti—levelcontr01．Themulti—levelidentificationisusedtoi
7、dentifythesystemmodelwhichhelpsshipmovementprediction．Themulti-levelcontrolhasbeendevelopedintomodelfreeadaptivecontrol(MFAC)forshipmovementanti-rollcontr01．Thisdissertationfirstappliesmulti-levelrecursivemethodtotheshipmovementpredictionandtheshipanti-rollcontr01．I
