【技术实现步骤摘要】
一种基于斜舵船舶减纵摇装置智能自适应预测控制系统
本专利技术涉及的是一种斜舵船舶减纵摇装置控制方法。
技术介绍
斜舵船舶减纵摇装置多变量系统,由于非线性、强耦合性、时滞性和参数不确定等特性,使其控制系统的设计具有一定的挑战性。船舶减摇与控制是船舶与海洋工程的重要研究课题之一。目前减横摇方面已取得不少研究成果。在船舶减纵摇方面,研究成果很少,他们是采用半潜体和鳍联合等减纵摇。舵减摇与减摇鳍、减摇水舱相比具有许多优点。它可以利用船上现有的舵和操纵系统,只需增添控制仪,传感器等少数部件,既经济又实用。前提是船舶对象是双舵或者是多舵。文献“陈虹丽,赵希人,叶葵,彭秀艳.船舶减纵摇控制的LQG方法研究.哈尔滨工程大学学报.2004,25(4):407-411”中忽略了横摇、纵摇之间的耦合,利用∏型水平舵减纵摇,并且是针对船舶纵向运动典型海况下定常方程进行线性二次高斯(LQG)控制。本专利技术采用45°倾斜安装的襟翼舵,可以实现横摇、纵摇的解耦控制,提高舵升力系数,并且纵摇减摇时不产生偏航控制力矩。许多学者通过多年对舵减摇的研究,发现船舶运动模型的不确定性问题成为左右舵减摇技术应用成败的关键因素之一。本专利技术利用切片理论依据典型海况下水动力系数的水池实验测试结果,建立起随船舶航向(角)、航速和海情实时变化的船舶控制智能自适应模型,结合基于斜舵船舶减纵摇装置信息融合预测控制以提高控制器的鲁棒性来抑制船舶模型不确定性对减纵摇效果的影响。从而保证了斜舵船舶减纵摇装置的安全可靠的运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对斜舵船舶减纵摇装置存在严重耦合性与非线性,提供一种适合 ...
【技术保护点】
一种基于斜舵船舶减纵摇装置智能自适应预测控制系统,包括垂荡和纵摇参考信息生成器(1)、输入参考轨迹生成器(2)、信息约束系统(3)、控制量融合信息生成器(4)、控制量估计器(5)、协状态的融合信息生成器(6)、协状态序列估计器(7)、协状态融合信息量逆时间序列初值估计器(8)、协状态逆时间序列初值估计器(9)、传感器系统(10)、控制器(11),其特征在于:输入参考轨迹生成器(2)接收垂荡和纵摇参考信息生成器(1)和传感器系统(10)的数据后得到输入参考轨迹,将输入参考轨迹并行发送给协状态逆时间序列初值估计器(9)和协状态序列估计器(7);控制量融合信息生成器(4)接收信息约束系统(3)的数据后得到控制的融合信息量,将控制的融合信息量传递给控制量估计器(5);协状态逆时间序列初值估计器(9)接收协状态融合信息量逆时间序列初值估计器(8)的数据后得到协状态逆时间序列初值估计量,将协状态逆时间序列初值估计量发给协状态序列估计器(7),同时协状态序列估计器(7)接收协状态的融合信息生成器(6)的数据后得到协状态的逆时间估计序列,控制量估计器(5)接收到协状态的逆时间估计序列数据后得到最优控制 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于斜舵船舶减纵摇装置智能自适应预测控制系统,包括垂荡和纵摇参考信息生成器(1)、输入参考轨迹生成器(2)、信息约束系统(3)、控制量融合信息生成器(4)、控制量估计器(5)、协状态的融合信息生成器(6)、协状态序列估计器(7)、协状态融合信息量逆时间序列初值估计器(8)、协状态逆时间序列初值估计器(9)、传感器系统(10)、控制器(11),其特征在于:输入参考轨迹生成器(2)接收垂荡和纵摇参考信息生成器(1)和传感器系统(10)的数据后得到输入参考轨迹,将输入参考轨迹并行发送给协状态逆时间序列初值估计器(9)和协状态序列估计器(7);控制量融合信息生成器(4)接收信息约束系统(3)的数据后得到控制的融合信息量,将控制的融合信息量传递给控制量估计器(5);协状态逆时间序列初值估计器(9)接收协状态融合信息量逆时间序列初值估计器(8)的数据后得到协状态逆时间序列初值估计量,将协状态逆时间序列初值估计量发给协状态序列估计器(7),同时协状态序列估计器(7)接收协状态的融合信息生成器(6)的数据后得到协状态的逆时...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈虹丽,王子元,冯晴,沈丹,何昆鹏,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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