資源描述：
《欠驅(qū)動(dòng)水面船舶的鎮(zhèn)定控制研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)分類號(hào)UDC密級(jí)單位代碼大連海事大學(xué)全日制學(xué)術(shù)型碩士研究生學(xué)位論文10151欠驅(qū)動(dòng)水面船舶的鎮(zhèn)定控制研究(學(xué)位論文形式：應(yīng)用研究)陳功指導(dǎo)教師徐進(jìn)學(xué)職稱學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)教授申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)科(專業(yè))控制科學(xué)與工程論文完成日期2014年11月答辯日期2014年11月答辯委員會(huì)主席萬(wàn)方數(shù)據(jù)ResearchonStabilizationControlofUnderactuatedSurfaceVesselsAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityIlllIlllIlll
2、IIllIlUlY2696464InpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringChenGong(ControlScienceandEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorXuJinxueNov．2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，撰寫成博／碩士學(xué)位論文竺次曼愛到翻蚴豳自越魚墾超笙煬鬼：。除論文中已經(jīng)注
3、明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體己經(jīng)公開發(fā)表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：醴邊學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定，即：大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論
4、文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》(中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社)、《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》(中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所)等數(shù)據(jù)庫(kù)中，并以電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。本學(xué)位論文屬于：保密口在——年解密后適用本授權(quán)書。不保密口(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)論文作撇礫矽導(dǎo)～：汐卿<勺日期：2p‘吵年／／月工a日萬(wàn)方數(shù)據(jù)中文摘要摘要如今在控制科學(xué)領(lǐng)域各國(guó)研究學(xué)者們主要關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)用較少的控制輸入達(dá)到對(duì)多自由度被控對(duì)象的控制，這類問(wèn)題是一類欠驅(qū)動(dòng)控制問(wèn)題。欠驅(qū)
5、動(dòng)系統(tǒng)指控制輸入數(shù)目比系統(tǒng)的廣義坐標(biāo)變量或自由度數(shù)目少的系統(tǒng)。對(duì)欠驅(qū)動(dòng)船舶的研究意義在于不僅能降低系統(tǒng)費(fèi)，而且控制器的減少可減輕船舶重量。本文研究關(guān)于欠驅(qū)動(dòng)水面船舶的鎮(zhèn)定控制問(wèn)題，且重點(diǎn)考慮了欠驅(qū)動(dòng)水面對(duì)稱船舶和欠驅(qū)動(dòng)水面不對(duì)稱船舶的鎮(zhèn)定。通常船舶只有左右對(duì)稱性，而沒有前后對(duì)稱性，這就意味著數(shù)學(xué)模型中慣性參數(shù)矩陣M以及阻尼矩陣D(D的非對(duì)角元素不為零。然而，現(xiàn)有的大量針對(duì)船舶鎮(zhèn)定控制研究的文獻(xiàn)中，都默認(rèn)船舶為對(duì)稱船舶，即船舶前后左右都對(duì)稱，也就是忽略了上述的非對(duì)角元素，弱化了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的耦合特性。本文將針對(duì)只具有螺旋槳以及舵機(jī)
6、的水面船舶(即是欠驅(qū)動(dòng)水面船舶)分別展開欠驅(qū)動(dòng)對(duì)稱船舶和欠驅(qū)動(dòng)不對(duì)稱船舶的鎮(zhèn)定控制研究。本文以常規(guī)的水面船舶為研究對(duì)象，從運(yùn)動(dòng)學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)特性兩個(gè)方面介紹了三個(gè)自由度的水面船舶動(dòng)態(tài)特性，并建立了欠驅(qū)動(dòng)對(duì)稱和不對(duì)稱船舶的數(shù)學(xué)模型。對(duì)欠驅(qū)動(dòng)水面對(duì)稱和不對(duì)稱船舶進(jìn)行微分同胚變換，并證明了只要其中是一個(gè)子系統(tǒng)能夠達(dá)到漸進(jìn)穩(wěn)定，即可說(shuō)明整個(gè)系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)穩(wěn)定。同時(shí)介紹了一類用全局指數(shù)穩(wěn)定控制法設(shè)計(jì)的控制律，此方法為欠驅(qū)動(dòng)不對(duì)稱船舶鎮(zhèn)定控制的研究提供了分析的方法以及思路。通過(guò)反步法和級(jí)聯(lián)系統(tǒng)理論結(jié)合，把經(jīng)過(guò)微分同胚變換后的欠驅(qū)動(dòng)水面船舶
7、系統(tǒng)分解為兩個(gè)子系統(tǒng)經(jīng)積分環(huán)節(jié)串聯(lián)的方式，使用李雅普諾夫函數(shù)設(shè)計(jì)控制器穩(wěn)定其中一個(gè)子系統(tǒng)，最后用反步法思想使得欠驅(qū)動(dòng)水面船舶實(shí)現(xiàn)全局一致漸進(jìn)穩(wěn)定，且收斂到原點(diǎn)。最后搭建Simulink仿真，對(duì)利用反步法得到的對(duì)稱船舶和不對(duì)稱船舶控制器分別進(jìn)行驗(yàn)證仿真，實(shí)驗(yàn)表明本文設(shè)計(jì)的控制器控制效果比較理想，能夠使得系統(tǒng)的各狀態(tài)收斂于原點(diǎn)。且相對(duì)指數(shù)鎮(zhèn)定方法，反步法的設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單直接。最后對(duì)比仿真曲線發(fā)現(xiàn)不對(duì)稱船舶的非對(duì)角線元素對(duì)系統(tǒng)鎮(zhèn)定會(huì)有影響。關(guān)鍵詞：欠驅(qū)動(dòng)水面船舶；鎮(zhèn)定控制；級(jí)聯(lián)系統(tǒng)；不對(duì)稱船舶；反步法萬(wàn)方數(shù)據(jù)英文摘要ABSTRACTNo
8、wadays，thehotissuethatscholarsdedicatedtoresearchandsolveiShoWtousefewercontrolinputstocontroltheobjectwithmultipledegreewhichCanbe
