基于擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)拇皺M向運(yùn)動(dòng)LQG控制研究.pdf

1、由于受到海浪、海風(fēng)及其他干擾的影響，船舶產(chǎn)生了六自由度的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性的非線性。這就導(dǎo)致船舶運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行控制具有一定難度，無論在理論上還是實(shí)際工程應(yīng)用上都還需要進(jìn)一步的探討。本文采用減搖水艙和航向舵作為減搖裝置，進(jìn)行基于擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)腖QG控制研究，主要進(jìn)行了以下工作： 1.了解船舶橫向減搖控制研究現(xiàn)狀，總結(jié)國內(nèi)外的研究方法。 2.基于切片原理建立橫蕩、橫搖與艏搖相互耦合的船舶橫向運(yùn)動(dòng)方程，詳細(xì)討論船舶在波浪中橫

2、向受力情況。利用卡爾曼濾波器對橫向受海浪擾動(dòng)力與力矩進(jìn)行估計(jì)，以便于掌握船舶受力狀況及可能產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。 3.詳細(xì)介紹可控被動(dòng)式減搖水艙的減搖原理。它通過控制氣閥的啟閉，使水艙內(nèi)水的橫向流動(dòng)周期與船的搖擺運(yùn)動(dòng)周期同步，且方向相反，從而達(dá)到了補(bǔ)償船舶受擾力矩的目的。 4.采用LQG最優(yōu)控制方法對船舶橫向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行多變量控制，得到相關(guān)的仿真結(jié)果。 5.提出基于擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)腖QG控制方法。它是一種采用減搖水艙和航向舵作為