可预测期望航向的船舶航迹控制器设计

为了提高航迹控制器的跟踪性能,节省航程,本文推导了期望航向和航迹偏差的数学模型,设计了可预测期望航向的船舶航迹预测控制器,它不仅能预测系统的输出(船首向和航迹偏差),而且可以提前多步预测系统的参考输入(期望航向),以提前修正命令舵角.对货船的航迹控制计算机仿真结果表明,算法提高了控制器的跟踪速度和精度,缩短了船舶的实际航程.本文还给出了求解控制器中逆矩阵的递推算法,其计算量为通常算法的1/3.

广义预测控制的鲁棒性分析

分析了广义预测控制的状态空间结构 ,指出其实质是状态反馈 ;推导了存在建模误差时闭环系统传递函数与标称系统传递函数之间的关系 ,并结合小增益定理给出了频率域中闭环系统鲁棒稳定的条件 ,仿真例子验证了条件的正确性 .

GPC-PID串级控制及其在DCS中的应用

将广义预测控制与ＰＩＤ控制相结合，提出了ＧＰＣ－ＰＩＤ串级控制方案，适用于具有大滞后、慢时变和干扰频繁的场合，该方案在加热炉集散控制系统中获得了成功的应用．