基于ARX模型的船舶航向保持LQR控制

本文以船舶为被控对象,采用具有仿射结构的ARX模型描述船舶航向保持控制过程,分别采用最小二乘法和比较AICc值来辨识模型参数和阶次,通过比较4组ARX模型的一步预测和长期预测结果选择最佳模型。在最佳ARX模型基础上,设计了航向保持LQR控制,仿真结果显示,在有无海浪信号扰动下,LQR控制均能很好地实现航向保持,证明了基于ARX模型的船舶航向保持LQR控制方法的有效性。

带有执行器的船舶航向控制反馈线性化设计

针对带有执行机构的船舶航向保持控制系统,采用输入 状态反馈线性化方法设计控制器.由于船舶航向保持控制系统数学模型满足"三角形系统"的形式,可以直接得到反馈线性化的充分必要条件,可以避免反馈线性化理论中复杂对合条件的验证.基于该控制器,可以使得偏航船舶以指数渐进镇定于设定航向.并以大连海事大学远洋实习船"育龙"号为例,利用Matlab的Simulink工具箱进行了仿真研究,对所提出的控制器进行了验证.