【摘 要】
：
船舶跟踪控制系统基于其控制输入维数可分为欠驱动系统与全驱动系统。有三个方向控制力矩的全驱动系统具有高精度的特点;而横向没有驱动装置的欠驱动系统具有高可靠性和易维护性的特点。船舶进行水面作业时,因实际情况容易受到来自模型不确定性,未知干扰和输入受限等因素的影响,这使得水面船舶控制系统的轨迹跟踪控制器设计具有挑战性,因此研究水面船舶轨迹跟踪控制具有重要的理论意义与应用价值。本文以三自由度水面船舶为研究
论文部分内容阅读
船舶跟踪控制系统基于其控制输入维数可分为欠驱动系统与全驱动系统。有三个方向控制力矩的全驱动系统具有高精度的特点;而横向没有驱动装置的欠驱动系统具有高可靠性和易维护性的特点。船舶进行水面作业时,因实际情况容易受到来自模型不确定性,未知干扰和输入受限等因素的影响,这使得水面船舶控制系统的轨迹跟踪控制器设计具有挑战性,因此研究水面船舶轨迹跟踪控制具有重要的理论意义与应用价值。本文以三自由度水面船舶为研究对象,从全驱动和欠驱动两方面进行研究。针对存在输入受限、外部环境干扰和模型不确定性的水面船舶控制系统,使用干扰观测器估计干扰。将干扰估计值与控制器结合,实现对控制目标的高精度轨迹跟踪控制。由于传统干扰观测器面对船舶水面作业受到的未知干扰仍存在一定局限性,本文研究了一种有限时间干扰观测器（finite time disturbance observer,FTDO）,此类观测器可以实现观测误差有限时间内收敛至零。本文研究内容主要包括以下三个方面:（1）针对受外部环境干扰和输入受限影响的全驱动水面船舶,设计了一种有限时间干扰观测器。基于此有限时间干扰观测器,设计了一种能有效抑制抖振的轨迹跟踪滑模控制算法。此控制算法在输入受限的约束范围内能够对系统进行有效控制,实现水面船舶控制系统的位置跟踪误差渐近趋于零。（2）针对受外部环境干扰和输入受限影响的欠驱动水面船舶,提出了一种快速有限时间干扰观测器,并通过Lyapunov稳定性分析证明其有效性。基于快速有限时间干扰观测器,利用反步法设计了一种新的轨迹跟踪复合控制器,实现了水面船舶控制系统轨迹跟踪误差有限时间内趋于零点半径任意小的邻域内。（3）针对受模型不确定性、外部环境干扰和输入受限影响的欠驱动水面船舶,设计了一种有限时间集中干扰观测器（finite time lump disturbance observer,FTLDO）。基于反步法和有限时间集中干扰观测器,设计了一种新的轨迹跟踪滑模控制器,此控制器能够抑制模型不确定性,外部环境干扰和输入受限的影响。实现了水面船舶系统轨迹跟踪误差有限时间内趋于零点半径任意小的邻域内。
其他文献
全球低碳发展目标和能源安全的威胁都要求燃油车尽快转型升级,因此节能环保的电动汽车已成为必然趋势。永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）由于其调速范围广、峰值效率高以及转矩平稳等优点,被广泛运用于电动汽车中。因此,永磁同步轮毂电机（Permanent Magnet Synchronous In-Wheel Motor,PMSIM）的高性能控制方
新媒体技术能够打破各个媒介之间的壁垒，为信息的使用者提供形式更多样、内容更丰富的信息服务。要让新媒体技术有效服务于高校音乐教育，应从改良教学设计、教学方法、教学互动、教学模式这四个层面入手：利用网络资源填充动态学习资源，以激活课堂活动性价值；基于新媒体编曲、信息获取等软件，优化教学方法以提升学习效率；积极提升教师的新媒体应用能力，更新师生交互模式来强化学习质量；借助线上教学平台塑造一体化学习模式，
电动拖拉机具有低噪音、低污染和大扭矩等优点,是推进农业节能环保生产的重要途径之一。驱动电机作为电动拖拉机动力系统的重要组成部分,应具有低脉动、高转矩密度和宽调速范围等特点。永磁游标电机（Permanent Magnet Vernier Machine,PMVM）基于磁场调制原理运行,可将低速转子永磁磁场调制成高速气隙磁场,实现“自增速”,提高电机转矩密度,因此,PMVM与农用拖拉机轮毂电机的低速、
杭州热浪设计创新，创始于2009年，总部位于杭州。其业务涵括了工业设计、包装设计、技术研发、市场研究、产品规划、品牌策略、文化IP开发、营销整合、形象传播等行业领域。近年来，在核心业务重组基础上，公司更名为“热浪创新控股”，从而开启了设计服务+品牌孵化的战略新布局。本刊于近日走访了位于杭州的热浪公司总部，采访到了公司创始人范纯、胡羽两位先生，在深入了解热浪的发展历程的同时，也引发了关于工业设计行业
茉莉花（Jasminum sambac Aiton）又名茉莉、叶子花等,为木樨科（Oleaceae）素馨属常绿灌木。茉莉花因香气清香、浓郁,被誉为“天下第一香”。我国是世界上茉莉花栽培面积最大和产花量最多的国家,主要用于窨制花茶、观赏和药用。因多年连续栽培,生产上的茉莉花已出现种性退化现象,如花质变劣、抗性和产量下降等。杂交育种是改良品种最常用且最有效的手段之一,已经在植物育种领域取得了巨大成功。
当前我国难以集中处理的分散式污水对城市及农村居民生活区环境质量造成危害,小型分散式污水处理有着相当可观的提升空间。生物转盘（RBC）或生物转笼（DRBC）作为生物膜法的一种,由于其占地面积小、抗冲击负荷能力强、无污泥膨胀问题和污泥产量少等优势,能较好的适用于小规模分散式的水处理。然而,传统DRBC工艺脱氮能力较差,因此难以应用于对总氮（TN）排放要求较高的领域。本课题旨在DRBC系统中构建高丰度聚
随着工业发展步伐的加快,深海矿产资源采集逐渐成为各个国家的重要战略目标,目前而言国内外公认最具有商业开采前景的深海采矿系统是以扬矿泵作为核心动力设备的水力提升式采矿系统。作为一种固液两相流泵,扬矿泵输送的介质比较特殊,且工作环境恶劣,运行工况也复杂多变。因此,为探究扬矿泵在不同工况下的性能和内流机理,进一步丰富和完善深海采矿扬矿泵的设计方法和理论,本文以一台两级扬矿模型泵为研究对象,开展了四象限特
以2007—2021年中国A股上市公司中的制造业企业为研究样本，从微观视角实证检验数字经济对企业创新的影响及其作用路径。研究发现：数字经济对企业创新产生显著的促进作用，这一结论在更换核心解释变量、改变参数估计方法、固定效应、双重差分倾向得分匹配检验后依然成立。数字经济对企业创新的促进作用在企业、行业及地区层面均存在一定的异质性，机制检验表明，人力资本效应与市场需求导向在数字经济与企业创新之间发挥部
经皮导管泵是一种可植入的新型左心室辅助装置,通过微创手术植入左心室内,帮助急重症心衰患者进行短期辅助治疗以维持患者的血液循环。本文应用柔性印刷电路板（FPCB,Flexible Printed Circuit Board）技术设计了一种经皮导管泵用无槽无刷直流电机,提出了基于3D多物理场的耦合分析方法,围绕该微型电机的本体设计、损耗机理、多物理场耦合以及绕组优化等展开具体研究,最后制作样机进行了实