小型漂浮式天线姿态的自抗扰解耦控制

研究了小型漂浮式天线姿态跟踪的自抗扰解耦控制。分析了4级风以下的海洋环境对天线姿态的影响,设计了三轴伺服执行机构校正天线指向目标卫星的姿态偏差,研究证实三轴伺服系统是一种复杂的耦合性较强的非线性系统;设计了由横滚伺服自抗扰控制器、俯仰伺服自抗扰控制器和方位自抗扰控制器组成的天线姿态自抗扰解耦控制器用于天线姿态控制;通过MATLAB仿真研究验证了自抗扰解耦控制器的性能优于PID控制器,可以较好地估计和补偿天线的内部和外部扰动,实现天线姿态的解耦控制;通过半实物仿真研究证实了自抗扰解耦控制器可以实现天线与卫星间的高质量通信。

计入锚索阻尼的锚泊自动定位系统建模及控制器设计

半潜式海洋平台在工作时,由于环境扰动的作用将使其漂离工作区域,需安装定位系统。论文提出了一种具有实时检测与控制功能的自动锚泊定位系统方案。并在常规的风、浪、流扰动方程及半潜式平台运动规律的基础上,引入锚索阻尼的影响,在海洋扰动中计及低频湍流风的作用来建立该定位系统的数学模型。同时考虑工程应用因素,设计了适用于该系统的积分型LQG控制器。仿真结果表明,该定位系统能有效地保证半潜式海洋平台在合适的区域内工作。

满秩分解最小二乘法船舶航向模型辨识

为了解决标准遗忘因子最小二乘法在线辨识船舶航向模型参数漂移和发散问题,考虑到船舶在实际航行中存在海洋环境扰动和数据欠激励的情况,提出并验证了一种基于满秩分解的递推最小二乘法。用实船数据进行船舶航向模型参数辨识,将辨识结果与标准遗忘因子最小二乘算法、多新息最小二乘法、最小二乘支持向量机的辨识结果进行对比,验证了满秩分解有效降低了在线辨识过程中扰动导致的参数漂移并成功抑制了参数的发散,提升了遗忘因子最小二乘法的辨识精度,减小了最小二乘法对持续数据激励的依赖。