不完全驅(qū)動船舶直線航跡控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著航運業(yè)的發(fā)展，港口日趨繁忙，對各種船舶操縱性能的要求日益提高；而對于如海洋石油開采、地質(zhì)勘探等動力定位船舶，對航向、航跡的控制精度要求則更高；現(xiàn)有的船舶控制系統(tǒng)以航向控制或間接航跡控制系統(tǒng)為主，其控制性能和結(jié)構(gòu)都有待進一步的提高。因此，綜合考慮船舶控制系統(tǒng)的各種特點設(shè)計性能穩(wěn)定、控制精度高的船舶控制系統(tǒng)已成為當今世界上主要航運國家的一個重要研究課題。 本文在查閱大量文獻的基礎(chǔ)上，針對船舶航跡控制的不完全驅(qū)動特性及船舶運動控制

2、自身具有的非線性特點，研究設(shè)計了船舶直線航跡控制器。本文的主要研究內(nèi)容和取得結(jié)果如下： 1、介紹了國內(nèi)外船舶控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，分析了船舶6自由度運動的方程具有的不完全驅(qū)動特性。 2、建立了船舶直線航跡跟蹤控制系統(tǒng)3自由度的非線性數(shù)學模型，為航跡控制器的設(shè)計打下了基礎(chǔ)。 3、基于Lyapunov直接法和Backstepping技術(shù)研究設(shè)計了不完全驅(qū)動船舶直線航跡控制器，克服了艏搖角速度不能為零的局限，解決了傳統(tǒng)船