一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法，第一，选用工作在离散状态下的离散事件触发器，设计事件触发的阈值方程组，这个阈值方程组的第一个方程设计依据为通过气垫船在登滩爬坡过程中临界受力平衡条件求得的最大艏向角；第二，通过气垫船运动数学模型得出舵角与艏向角的预测模型，采用极大似然法对预测模型进行在线参数估计。第三，设计事件触发控制器，结合事件触发机制将需要控制的状态发送给控制器，控制器通过模糊算法解算后输出舵角控制量，将艏向角控制在安全范围内。本发明专利技术可以有效降低系统内交互的数据量，节省存储空间；同时减少了执行器的调整频率降低执行器的磨损，起到了节能的作用。起到了节能的作用。起到了节能的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法


[0001]本专利技术涉及气垫船自动控制领域，具体为一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法。

技术介绍

[0002]气垫船是一种可以航行在水面、滩涂、湿地以及沼泽的高速船舶。尤其在现代战争中，登滩过程是气垫船作战过程的最后一个阶段，因此具有重要的研究意义。全垫升气垫船的登滩过程主要分为三个分解步骤：(1)近岸航行阶段。(2)登滩过渡阶段。(3)岸滩航行阶段。其中岸滩航行阶段需要进行爬坡运动并且艏向角持续发生改变。本专利技术的研究背景主要关注于岸滩航行阶段，其中纵向推力τ
u
设置为定常值。通过控制横向推力τ
r
来控制气垫船的登滩过程。
[0003]事件触发控制系统，又称为非周期性控制系统，它的信号采样和控制器运算是由一个特定的事件触发的，而不是随时间的进行而周期进行的。事件的属性和种类很多，它可以是一个变量超过了某个限定值，也可以是在网络控制中一个数据包到达了某个节点。总体来说，事件触发控制系统的采样周期是时变的，而非固定的。登滩爬坡过程中，如果艏向角偏离过大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法，其特征是：具体包括以下步骤：步骤1：选用工作在离散状态下的离散事件触发器。根据气垫船在登滩爬坡过程中的临界受力平衡条件计算触发阈值，并根据事件触发阈值来设计触发判定函数方程组。在到达触发条件时，事件触发器通过触发判定函数判断当前状态是否满足触发条件。步骤2：通过气垫船运动数学模型得出舵角与艏向角的预测模型，采用极大似然法对预测模型进行在线参数估计。步骤3：在步骤2的参数估计基础上设计事件触发模糊控制器，结合事件触发机制将需要控制的状态发送给控制器，控制器通过模糊算法解算后输出舵角控制指令，将艏向角控制在安全范围内。2.根据权利要求1所述的一种基于事件预测的气垫船登滩节能控制方法，其特征是：所述步骤1中通过受力分析得到：fcosψ+Gsinα+τ
r
sinψ＝τ
u
cosψ通过上式进一步解出艏向角ψ的取值，将这个值记为ψ0'，因为执行机构自身存在惯性因素不能立即执行操作指令，所以需要添加比例系数缩小艏向角ψ防止其超过临界值即可得到设计的触发阈值，更新为：ψ0＝k
·
ψ0'，k∈(0,1)为了更加精确地达到触发条件防止事故发生，在单一的艏向角触发条件下扩展为方程组触发条件：(1)当前艏向角已经超过了触发阈值；(2)下一时刻的估计值已经超过了当前时刻的状态值与触发误差之和。基于以上两点，可以设计事件触发条件方程组：其中，ψ
k
是当前时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元慧，马庆严，高嵩，张晓云，佟海艳，王晓乐，郝航，张俊峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：