風帆助航船舶運動的模糊自適應迭代滑模控制.pdf

1、隨著世界石油危機的出現(xiàn)與人類環(huán)保意識的增強，風帆助航船舶因其節(jié)能的特點逐漸引起人們的關注。借助風能提供的船舶前進方向的輔助推力，以達到節(jié)約能源和保護環(huán)境的目的已成為當今船舶工業(yè)研究的熱點之一。本文主要針對風帆助航船的建模及運動控制進行研究。
　　首先，本文針對風帆助航船舶，考慮船舶主機特性，提出并建立一種基于MMG分離模型思想的四自由度風帆助航船舶運動數(shù)學模型。對處于復雜環(huán)境下的風帆進行受力分析，給出風帆在最佳攻角下的受力函數(shù)。以

2、76000DWT大型遠洋散貨船“文竹?！碧枮槟繕?，引入圓弧形硬帆，根據(jù)實船參數(shù)建立其四自由度的風帆助航船舶運動數(shù)學模型，并采用Matlab/Simulink軟件進行相應的仿真分析。
　　其次，本文針對風帆助航船舶運動非線性模型具有的高度不確定性和易受外界風浪作用的特點，提出一種模糊自適應迭代滑模航向控制器。該方法使用雙曲正切函數(shù)設計系統(tǒng)的迭代滑動模態(tài)，利用函數(shù)的有界性，避免了對系統(tǒng)不確定項和外界干擾項的估計。為優(yōu)化該控制器參數(shù)，增

3、強控制器的自適應性，結(jié)合模糊參數(shù)自適應的方法，對控制器的控制速率進行了優(yōu)化調(diào)節(jié)。之后，通過定義一種控制量抖振測量變量和自適應啟發(fā)評價函數(shù)，對控制參數(shù)模糊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行在線調(diào)整，抑制控制量的抖振。
　　然后，考慮風帆助航船舶因受風帆和海流等作用的影響而產(chǎn)生橫向漂移，并造成航線偏離的特點，以提高船舶航跡跟蹤性能和降低船舶操舵次數(shù)及功耗為目標，基于非線性迭代滑?？刂?、模糊參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)和自適應啟發(fā)評價方法，針對風帆助航船舶的直線航跡控