两种非线性鲁棒PID控制器

针对非线性船舶航向保持系统,给出一种基于精确反馈线性化和闭环增益成形算法的非线性鲁棒PID控制器,该非线性PID控制器由非线性函数项和鲁棒PID控制器组成。另外,还给出一种完全基于闭环增益成形算法的非线性鲁棒PID控制器,其包含了具有定时功能的开关元件,两种非线性PID控制器在提高系统鲁棒性能的基础上,简化了控制器设计,从仿真结果可以看出,航向保持效果良好。     

不完全驱动船舶航迹控制输入输出线性化设计

针对船舶航迹保持控制系统模型中存在的非线性 ,建立了不完全驱动水面船舶直线航迹控制系统的非线性数学模型 ;基于输入输出线性化技术 ,采用重定义输出变量思想 ,提出了一种状态反馈控制律。该控制律克服了转首角速度不能为零及重定义输出变量中组成元素的收敛性不能保证的局限 ,使得偏航船舶能够渐近镇定于直线参考航迹 ,并以实习船为例 ,利用MatlabSimulink工具箱进行了计算机仿真研究 ,并对所提出的控制器进行了验证。结果表明 ,所提出的控制器具有比较理想的控制效果和良好的瞬态性能。     

基于Visual C+ +散货船自动配载仪的开发

针对以往散货船手动配载程序的不足，提出并开发船舶自动配载程序，根据船舶载货量、积载因数、吃水等要求自动确定船舶的配载方案，并给出满足相关规范、公约要求的船舶稳性、浮态、强度等指标的计算结果．在自动配载的基础上增加了手动微调的功能．通过实船的计算结果证实该程序具有迅速合理确定船舶配载方案的优点，不仅加强了船舶装载计算机的功能，提高了船舶配载效率，而且为保证船舶安全装卸提供了理论依据。     

基于动态非线性滑动模态的欠驱动船舶直线航迹控制

针对带有状态变量和控制输入约束条件以及横向漂移的欠驱动船舶,设计了直线航迹控制算法,通过对系统输出进行动态非线性滑模分解迭代设计,将单输入多输出的控制问题转化为标量零阶系统的镇定问题,并利用增量反馈控制,无需对不确定模型参数或风、流干扰进行估计,能够同时稳定船舶的航向和航迹。应用"育龙"轮的非线性水动力模型进行了仿真,结果表明,控制器对系统参数摄动及外界干扰不敏感,具有强的鲁棒性,且其设计参数物理意义明显、易于调节。     

一类不确定非线性系统的自适应鲁棒模糊控制及其应用(英文)

针对一类具有复杂系统函数和控制增益不确定的非线性系统进行了研究。采用一个模糊系统逼近所研究的复杂系统函数 ,该模糊系统被用于逼近系统中不确定性的上界 ;并提出了一个自适应鲁棒模糊控制方案 ,该方案能够保证闭环系统以指定的速率指数收敛于平衡点的一个余集球域。最后以减摇控制船舶横摇稳定性为例对所提出的方法进行了验证 ,结果表明 ,在有外界干扰和不确定性存在的情况下 ,所提出的控制方案使得所设计的系统具有较为理想的鲁棒性     

船舶航向非线性系统自适应鲁棒自动舵的设计

考虑船舶航向控制系统模型中存在着非线性，并且在模型参数未知的情况下，利用Lyapunov稳定性理论，提出了一种具有积分功能的自适应鲁棒控制新算法，以5000t级杂货船为例，进行了自适应鲁棒自动舵设计，并利用Matlab的Simulink工具箱进行了仿真研究，结果证明该算法是十分有效的。     

一类不确定非线性系统的鲁棒控制

确定了一类不确定非线性系统的鲁棒控制问题,在假设鲁棒相对阶为系统阶时,利用微分同胚变换为可控标准形,进一步假设系统的不确定项界函数为已知的情况下,提出了一个极点配置状态反馈鲁棒控制策略,该控制策略能够保证闭环系统以给定的速率按指数收敛于一个给定的余集。最后,以小车倒摆系统为例,进行了鲁棒控制策略设计,并用Matlab的Simulink工具箱进行了仿真,结果表明,控制效果令人满意。     

推广匹配非线性系统变结构鲁棒自适应控制

对于一类不确定非线性系统 ,利用推广匹配条件对系统进行反馈线性化 ,将系统变换成一个具有n-2个积分链和两个含有未知参数和不确定项的方程的非线性系统。在利用极点配置法给出鲁棒自适应滑动模态超平面设计的基础上 ,提出了变结构鲁棒自适应控制律的设计方法 ,并将所提出的设计方法应用于下摆加驱动电机系统的控制律。经仿真研究表明 ,控制效果令人满意。     

静水中船舶大倾角横摇稳性的理论计算方法

对静水中船舶大倾角横摇稳性的特点进行了介绍，提出了一种新的计算船舶发生大倾角横摇时的静稳性力臂的计算方法，在运用逐步逼近法计算每个横剖面的左右侧的浸深时，考虑了在横摇过程中由于船舶首尾不对称造成的纵倾对每个横剖面浸深的影响，然后，根据重力与浮力平衡、纵倾力矩之后为零这两个条件，运用Matlab数学工具语言的迭代算法求出了纵倾角，以及水线面修正层厚度，进而绘出了静稳性力臂曲线．最后，通过实例计算与分析验证了本文提出的方法是可行的．     

船舶操纵性能仿真预报

为应用国际海事组织（ＩＭＯ）的Ａ７５１（１８）号决议颁布的《船舶操纵性暂行标准》，以便在船舶设计阶段及其对营运船舶的操纵性能进行预报，提出了一种船舶操纵性预报的数学模型，经实船试验结果验证，本数学模型的计算结果已满足工程需要。为我国与国际接轨，建立我国的《船舶操纵性标准》打下基础。