具有指定控制性能的船舶航向保持控制研究

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1、分類(lèi)號(hào)密級(jí)ＵＤＣ１０１１單位代碼５大連海事大學(xué)博擊學(xué)位論文具有指定控制性能的船舶航向保持控制研究田侶軍指導(dǎo)教師劉正江職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位類(lèi)別工學(xué)博±學(xué)科（專業(yè)）交通信息工程及控制論文完成日期２０１５．．０６答辯日期２０１５口答辯委員會(huì)主席ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＳｈｉｐＣｏｕｒｓｅＫｅｅｐｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌｗｉｔｈｔｈｅＰｒｅｓｃｒｉｂｅｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＤｉｓｓ化ｔａ村ｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

2、ＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙＴｉａｎＢａｉｕｎｊＴｒａｆｆｉｃＩｎ化ｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ（ｇｇ）Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ／ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬｉｕＺｈｅｎｇｊｉａｎｇＪｕｎｅ２０１５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(xiě)成博／碩±學(xué)位論文具

3、有指定控制性能的船舶航向保持控制研究。除論文中已經(jīng)注明引用的內(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Ｗ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(kāi)發(fā)表或未公開(kāi)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；學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)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、使用研巧生學(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ｎ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

4、手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》（中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤(pán)版）電子雜志化）、《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)信息研巧所）等數(shù)據(jù)庫(kù)中，并電子出版物形式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□在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。不保密＂＂ｖ／ｃ請(qǐng)?jiān)冢咨戏娇騼?nèi)打Ｖ）論文作者簽之－心名導(dǎo)師簽名：義［＾曰巧：＞Ｄｉｒ年抑義尸創(chuàng)新點(diǎn)摘要一針對(duì)類(lèi)不確定嚴(yán)反饋非線性系統(tǒng)，從不同角度（漂移不確定、增益不確定、暫態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能）有針對(duì)性地提出了新的控制算法，解決了閉環(huán)系統(tǒng)無(wú)法預(yù)先指定暫態(tài)和穩(wěn)

5、態(tài)控制性能的問(wèn)題。并將之應(yīng)用于船舶航向保持控制，設(shè)計(jì)實(shí)際控制器?；冢停幔簦旎抡鎸?shí)驗(yàn)，結(jié)果驗(yàn)證了所提控制算法的有效性。一（１）針對(duì)系統(tǒng)中存在的漂移不確定問(wèn)題，提出種新的魯棒義調(diào)節(jié)控制算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制性能的預(yù)先指定，其穩(wěn)態(tài)誤差收斂到預(yù)先指定的區(qū)域內(nèi)；一針對(duì)系統(tǒng)中存在的符號(hào)已知的控制増益不確定問(wèn)題，設(shè)計(jì)了種更普遍（巧、更有效的魯棒？Ｉ調(diào)節(jié)控制算法，能夠同時(shí)處理漂移不確定和控制增益不確定問(wèn)題，一實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制性能的預(yù)先指定，并使所有信號(hào)滿足致最終有巧且跟蹤誤差最終收斂于預(yù)先指定的區(qū)域內(nèi)。３一針對(duì)系統(tǒng)中存在的符號(hào)未知的控制増益不確定問(wèn)題，構(gòu)建種新的

6、（）ｂａｕｍ一Ｎｕｓｓ穩(wěn)定性引理Ｉ調(diào)節(jié)，提出種能夠有效處理時(shí)變控制増益不確定的魯棒；控制算法，能夠同時(shí)處理漂移不確定和控制増溢不確定問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)一控制性能的預(yù)先指定，并使所有信號(hào)滿足致最終有界且跟蹤誤差最終收斂于預(yù)先指定的區(qū)域內(nèi)。（４）針對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的暫態(tài)／穩(wěn)態(tài)控制性能問(wèn)題，通過(guò)引入性能函數(shù)將考慮暫態(tài)／一一穩(wěn)態(tài)控制性能的約束系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為無(wú)約束的般非線性系統(tǒng)，提出了種同時(shí)考慮暫態(tài)／穩(wěn)態(tài)控制性能的控制算法。該算法不僅能夠保證閉環(huán)系統(tǒng)輸出誤差最終收斂于一個(gè)預(yù)先指定的區(qū)域內(nèi)，而且還可Ｗ保證系統(tǒng)滿足預(yù)先指定的暫態(tài)性能。Ｉ中文摘要摘要、隨著造船技術(shù)的長(zhǎng)

7、足進(jìn)步和世界航運(yùn)業(yè)的蓮勃發(fā)展，船舶趨向于專業(yè)化大，對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)控型化、自動(dòng)化及高速化，對(duì)船舶操縱、控制性能的要求越來(lái)越高制地研巧也就顯得越來(lái)越重要。其中，船舶航向保持控制研巧成為船舶運(yùn)動(dòng)控制一個(gè)重要研究方向領(lǐng)域的。船舶在海上航行過(guò)程中，由于裝載狀態(tài)、航速等變化，使船舶航向保持控制系統(tǒng)具有非線性的影響和風(fēng)、浪、流等外界因素的干擾、不確定性等特點(diǎn)一。因此，對(duì)其控制性能的進(jìn)步研究具有重