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相似文献
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1.
基于非奇异终端滑模的船舶航迹跟踪自抗扰控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对欠驱动船舶受到外界因素和内部不确定状态变量的干扰不能沿着期望路径航行的问题,设计了基于非奇异终端滑模(Nonsingular Terminal Sliding Mode, NTSM)的自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Controller, ADRC).引入自抗扰控制技术,通过扩张状态观测器实时估计船舶外界和内部总干扰;对船舶Nomoto模型进行变形简化,将NTSM和指数趋近律引入到非线性状态误差反馈环节,设计基于NTSM的ADRC控制律,在保证ADRC优点的前提下可减少可调参数,提高系统的收敛速度和稳态跟踪精度;构造降维方程,将复杂的航迹跟踪控制问题转化为易于实现的航向镇定问题.Simulink仿真结果表明,利用该控制器船舶能够快速、精确地跟踪期望直线和曲线航迹,控制器具有较强的鲁棒性.  相似文献   

2.
针对船舶动力定位系统存在的模型非线性及外扰不确定性等导致的定位误差问题,将自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)应用于船舶动力定位系统。建立船舶低频运动模型,并对ADRC中的扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的非线性fal函数进行改进,构成一个faln函数,通过非线性函数组合构造误差反馈率,对船舶运动进行控制。用改进前和改进后的ESO分别对船舶的位置和速度进行观测,对改进前与改进后的控制结果进行对比。仿真结果表明,改进后的ESO比传统的ESO具有更好的抗干扰性能。  相似文献   

3.
根据变结构控制理论提出了一种新的设计方法——有限时间切换控制。在控制器设计中利用中继切换控制使系统在给定的当前控制律的作用下运行到某一特定状态(或某一特定区域)后,控制律被切换为有限时间收敛的终端滑模控制器,并使得系统在有限时间内达到平衡状态。有限时间跟踪控制器的设计保证了闭环系统所有信号的有界性和平衡点的全局稳定性,以及系统在有限时间内精确地跟踪给定的参考信号,仿真结果说明该控制策略的有效性。  相似文献   

4.
针对常规非线性自抗扰控制(nonlinear active disturbance rejection control,NLADRC)技术在船舶航迹控制中存在的参数整定难、抗干扰能力差的问题,搭建船舶三自由度MMG数学模型,设计船舶航迹NLADRC系统。利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络对系统进行辨识,使网络输出逼近系统输出。根据辨识信息自适应整定对系统整体控制效果影响较大的两个参数,提出基于RBF神经网络的船舶航迹NLADRC系统。仿真结果表明,参数的自适应整定能加快系统收敛速度,大幅减小超调量,对外界环境具有更强的鲁棒性。神经网络对NLADRC的优化,使其控制性能得到提升。  相似文献   

5.
基于线性自抗扰控制的船舶航迹积分滑模控制器   总被引:3,自引:0,他引:3  
为解决欠驱动船舶航迹直线和曲线跟踪控制问题,选取能解决航向不稳定等非线性问题的Bech模型,借助双曲正切函数,构造期望艏向方程,将航迹控制问题转化为航向控制问题。设计3阶跟踪微分器,对期望艏向及其微分信号进行精确提取。采用变结构积分滑模面函数设计非线性误差反馈控制律,加快系统收敛速度,提出基于线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)的船舶航迹积分滑模控制器。该控制器的线性扩张状态观测器对系统内外总扰动进行在线估计与实时补偿;引入Hurwitz多项式,减少需整定的参数。仿真结果表明,航迹收敛快速准确,无超调,对外界干扰具有较强的鲁棒性。控制器参数具有一定的普适性,故其适用范围广。  相似文献   

6.
用矩阵工具简化了齐次线性方程组解空间维数定理的证明 ,并给出齐次线性方程组的矩阵解法  相似文献   

7.
为降低半定规划(SDP)问题的迭代复杂度,并且有更好的数值实验结果,提出一种新的宽邻域上的齐次不可行内点算法.半定规划的KKT条件是单调互补问题(MCP),通过构造齐次模型(HMCP)以及提出新的宽邻域来解这个齐次模型,得到半定规划问题的最优解.这种算法容易判定原问题是否可行.在NT方向,证明迭代点在新的宽邻域内是收敛的,且迭代复杂度为O(√nlogL),其中n是SDP问题的维数,L=Tr(X0S0)/ε,其中ε是需要的精度,(X0,S0)是迭代起始点.这个复杂度比一般的半定规划不可行算法的迭代复杂度低.提供了数值实验,证明此算法比其他不可行算法具有更好的数值实验结果.  相似文献   

8.
在进行不等式证明的过程中有很多的证明方法,并且难易程度不同,收到的效果也不同。在实际的教学中,由于课堂时间有限,教师需要采取简洁有效的方式进行教学,使学生在有限的课堂时间内尽量地掌握相关的不等式证明的知识,以提高课堂的教学效率。  相似文献   

9.
利用Banach不动点定理证明了计算方法中的不动点迭代法收敛定理,并通过证明得出两个重要的推论。  相似文献   

10.
设μ(I,{nk}k≥1,{ck}k≥1)为闭区间I,正整数序列{nk}k≥1及正实数序列{ck}l≥1确定的Moran集,c(I,{nk},{ck})c(I,{nk},{ck})分别为μ{nk}k≥1,{ck}k≥1的齐次Cantor集与偏齐次Cantor集,给出了齐次Cantor集与偏齐次Cantor集的关系及证明。  相似文献   

11.
船舶柴油发电机转速人工神经网络控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
结合神经网络与PID控制,形成船舶柴油发电机转速神经网络控制系统;控制系统中神经网络控制器与PID控制器相结合,经过神经网络控制器的不断学习,控制器获取船舶柴油发电机转速系统的动态逆模型,系统逐渐地由神经网络控制器起主要控制作用.仿真试验显示,在电力系统突加有功负载时,发电机控制系统的动态过程稳定性良好.  相似文献   

12.
针对船舶路径跟踪控制中的舵角需优化﹑舵幅和舵速受约束等问题,提出模型预测控制(model predictive control,MPC)算法。为处理系统高阶状态值不易测量以及环境干扰问题,设计高阶非线性观测器,同时对船速和包含模型不确定项和外界干扰的总未知项进行估计。以引入舵机响应系统的MMG模型作为预测模型,不仅能提高预测精度,而且更符合船舶运动控制的实际情况。仿真结果表明,所设计的控制器在风浪流时变干扰下仍能跟踪参考路径,舵角幅值小且其变化是光滑的,速度值和总未知项也均能被准确地逼近,验证了所提算法的有效性。  相似文献   

13.
抑制干扰加速度误差的倾角测量装置研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
在舰船、车辆摇摆倾斜控制系统中 ,传统的测量控制系统必须选用高精度的惯性测量器件 ,成本较高 .而用低成本的压电射流角速度传感器和气体摆式倾角传感器组合成抑制干扰加速度误差的倾角测量装置 ,在满足系统精度的情况下能大幅降低成本 .理论分析和模拟实验结果表明 ,该测量装置能有效抑制干扰加速度造成的测量误差 .  相似文献   

14.
针对卫星数传、测控任务的地面站资源调度问题,提出一种结合启发式方法的粒子群改进算法,对卫星的数传、测控任务进行一体化调度。首先分析卫星任务及地面站资源的约束条件,建立基于启发式规则的约束满足模型,筛选出较优的初始种群,然后设计一种结合启发式规则的粒子群算法求解。仿真对比实验表明,相对于常规调度算法(如遗传算法),粒子群算法具有较好的寻优能力和收敛速度;相对于传统粒子群算法,结合启发式方法的粒子群改进算法具有更好的寻优能力、收敛速度和稳定性。  相似文献   

15.
针对海上风浪环境对船舶航行的干扰,利用遗传神经网络优化算法设计船舶航向控制器。利用分布式遗传算法(distributed genetic algorithm,DGA)并结合模拟退火算法对常规遗传算法(genetic algorithm,GA)进行改进。利用改进的GA对径向基函数(radical basis function,RBF)神经网络进行优化。利用优化的RBF神经网络对系统不确定项进行逼近,并对控制输入进行补偿实现抗饱和控制。利用三阶干扰观测器对外部扰动实时跟踪并反馈到滑模控制器(sliding mode controller,SMC)设计中。借助SMC设计并结合李雅普诺夫稳定性理论推算出船舶运动控制律,实现船舶运动优化控制。通过实验验证了本文设计的控制器性能较现有的模糊PID控制器和神经网络SMC优越,系统达到稳定的时间短,平均超调量小。  相似文献   

16.
分析了双馈发电机矢量控制原理,提出了基于神经网络自适应PID控制器对双馈发电机的控制策略。根据扰动的变化,给出相应的输出反馈增益,使得系统能够以满意的阻尼比,无静态误差地跟踪不同的期望工作点,对扰动具有一定的抑制作用。仿真结果表明,该系统具有良好的动态性能。  相似文献   

17.
通过对一类离散系统的迭代学习控制问题的讨论提出了一种新的迭代学习控制算法,证明了新算法的收敛性。该算法与目前的算法具有完全不同的形式,可通过调节参数提高算法的收敛速度。  相似文献   

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