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1.
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
2.
对具有时变滞后的不确定系统 ,通过构造增广系统 ,利用线性矩阵不等式 (LMI)方法 ,获得了不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件 ;同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器 ;它不仅对执行器发生故障时具有完整性 ,而且关于参数不确定性具有鲁棒性 相似文献
3.
针对自由漂浮状态的空间机器人模型不确定性及其动力传动机构的摩擦死区非线性,将一种自适应模糊小脑模型关联控制(FCMAC)补偿策略用于轨迹跟踪及补偿问题.利用模糊神经网络并引入GL矩阵及其乘法算子"."分别对执行机构中的摩擦死区及系统模型不确定部分进行自适应补偿,其补偿误差及外界扰动通过滑模控制器来消除.基于Lyapunov理论证明了闭环系统跟踪误差的有界性.仿真表明控制器可以达到较高精度,且能满足实时性要求. 相似文献
4.
对一种PD控制器和模糊控制器有机结合的船舶航向复合控制方法进行了研究。该方法利用PD控制器的快速性和模糊控制器的鲁棒性进行船舶航向控制,以解决PID控制器在高频干扰下难以保持航向以及普通模糊控制器不能同时兼顾大角度转向控制和小角度航向保持性能要求这两个问题。文中论述了系统结构和控制方法,仿真试验证明了该方法的合理性和有效性。 相似文献
5.
研究了参数不确定离散系统的鲁棒容错控制问题.针对传感器失效故障,提出了一种基于输出反馈控制的鲁棒容错控制器设计方法,讨论了执行器失效的情况,并用设计示例及仿真结果验证了该方法的有效性. 相似文献
6.
本文研究了非仿射非线性系统的模糊自适应 输出反馈跟踪。在非仿射非线性模型存在不确定的情况下,使用模糊自适应控制器对系统进行控制,并基于Lyapunov稳定性定理得出自适应律。通过解一个代数Riccati方程实现了 跟踪性能。估计状态通过引入高增益观测器得到,实现了系统的输出反馈控制。最后,通过对一个数值例子的仿真验证了算法的有效性。 相似文献
7.
针对关联项具有N×N个任意未知常时滞的不确定线性连续大系统 ,在执行器失效的情况下 ,提出了一种分散的鲁棒H∞ 容错控制器的设计方法 ,通过假设失效执行器的输出信号为能量有界的干扰输入信号 ,不确定关联时滞大系统的容错控制问题转化为分散的鲁棒H∞ 控制问题。控制器可以通过解线性矩阵不等式给出 ,因而具有数值易解性。最后用一个数值例子验证了该设计方法的有效性。 相似文献
8.
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
9.
针对一类不确定多时滞中立型非线性系统,在其非线性不确定项的范数有界,但其上界未知的情况下,论证了自适应鲁棒控制器存在的条件,并给出了能适应未知参数变化且使得最终闭环系统一致最终有界的鲁棒控制律的设计方法。最后,具体算例的仿真结果说明了此法的有效性。 相似文献
10.
为使船舶沿预定的航向航行,应根据船舶偏离航向的情况适时合理地改变舵角以修正航向.对舵角的控制既要考虑导致船舶偏离航向诸因素,又要考虑不同船舶在不同装载状态下的操纵性能.在建立船舶偏航运动模型的基础上,对偏航运动规律进行分析,提出适时合理地采用舵角进行偏航控制的策略. 相似文献
11.
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
12.
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
13.
对一类带有未知输入干扰的离散描述系统,提出了一种新型的干扰解耦状态观测器;对一类带有未知输入干扰和有界不确定性的离散描述系统,以状态观测器为基础,利用故障信号与观测误差之间的关系,构造了一种带有未知输入干扰的离散描述系统的鲁棒故障诊断方法.该方法不但能够检测系统中是否出现故障,而且还可以估计出故障的幅值大小.文中还讨论了阈值的选取、该算法能检测到的最小故障信号和故障信号的估计误差,其仿真结果表明了该方法的有效性. 相似文献
14.
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
15.
基于传统的PID自动舵很难有效控制船舶航向,本文提出一种模糊自整定PD参数自动舵,在线实时调整PD参数控制实船模型。经过计算机仿真试验得到了较之PID自动舵和模糊控制自动舵更好的控制效果,既具有较高的控制精度,也有较快的响应时间,鲁棒性也明显提高,这验证了该自动舵设计的合理性。 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