考慮指令螺距輸入的船舶動力定位有限時間控制.pdf

1、船舶動力定位系統(tǒng)(Dynamic Positioning System，DPS)是指船舶在不借助任何錨泊設(shè)備的前提下，憑借自身推進系統(tǒng)對海洋環(huán)境干擾進行補償并驅(qū)動船舶運動，以達到在目標(biāo)位置或精確地跟蹤某一預(yù)設(shè)軌跡的功能，從而完成各種海上生產(chǎn)作業(yè)的自動控制系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)的錨泊定位方式，DPS具有定位精度高、操縱性強，抗干擾能力強且不受水深限制的優(yōu)點。近年來，由于人類活動從近岸向深?？臻g的擴張，動力定位系統(tǒng)在海洋能源勘探、海上工程維護和海

2、洋環(huán)境調(diào)查等活動的中顯示出越來越重要的意義。另一方面，隨著控制理論的發(fā)展及其在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用，船舶也朝向更加智能化，自動化的方向發(fā)展。常見的配備DPS的水面運載工具有:供應(yīng)船、海上石油鉆井平臺、深水鉆井船。
　　本文考慮了執(zhí)行器增益不確定，模型參數(shù)不確定及外界擾動上界未知的非線性船舶動力定位系統(tǒng)，基于Backstepping工具設(shè)計了一種自適應(yīng)有限時間控制器。利用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Radial Basis Functions N

3、eural Networks，RBFNNs)具有逼近任意非線性函數(shù)的優(yōu)點對動力定位船舶模型參數(shù)不確定進行逼近，使得到的控制律不需要船舶模型的先驗知識。采用最小參數(shù)化學(xué)習(xí)(Minimal Learning Parameter,MLP)的方法將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近誤差，權(quán)重及環(huán)境擾動上界進行壓縮，減少了自適應(yīng)律的參數(shù)。此外，針對執(zhí)行器增益不確定問題，通過對伺服系統(tǒng)增益參數(shù)的倒數(shù)進行自適應(yīng)，得到了控制輸入為實際可測的調(diào)距槳可變螺距的控制結(jié)果，更加符