【技术实现步骤摘要】
一种全垫升气垫船航速航向指定时间快速控制方法
[0001]本文专利技术涉及一种全垫升气垫船的航速航向指定时间快速控制方法，具体涉及一种基于有限时间收敛理论的气垫船航速航向高增益反馈跟踪控制方法
。
技术介绍
[0002]全垫升气垫船是一种优秀的高机动两栖航行器，在民用和军用领域都有很大的使用价值
。
全垫升气垫船航行过程中航速可高达
70
节，高速航行状态要求气垫船能够在一定时间内快速实现对航速和航向的跟踪控制，解决全垫升气垫船航速航向控制的快速收敛的问题具有重要的科学和工程价值
。
[0003]对于全垫升气垫船航速和航向控制而言，影响其收敛到期望航速和航向时间的因素主要是全垫升气垫船在航行中存在快时变
、
强非线性和强耦合的特性，此外，全垫升气垫船的海面工作环境复杂多变，这使船体的水
、
气动力特性变化急剧，这给全垫升气垫船快速收敛控制器的设计增加了困难
。
其他实现全垫升气垫船航向和航速控制的控制方法如反步法
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种全垫升气垫船航速航向指定时间快速控制方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1：根据全垫升气垫船的运动学模型和动力学模型建立全垫升气垫船运动的四自由度数学模型，对全垫升气垫船四自由度数学模型进行解耦并建立全垫升气垫船纵向航速数学模型和航向回转数学模型；步骤2：分别引入航速偏差函数及其导数和航向偏差函数及其导数，建立纵向航速偏差数学模型和航向回转偏差数学模型；步骤3：根据有限时间理论和参量李雅普诺夫理论设计全垫升气垫船指定时间时变反馈航速控制器，使全垫升气垫船在预设时间内完成跟踪期望航速的任务；步骤4：根据有限时间理论和参量李雅普诺夫理论设计全垫升气垫船指定时间时变反馈航向控制器，使全垫升气垫船在预设时间内完成跟踪期望艏向的任务
。2.
根据权利要求1所述的一种全垫升气垫船航速航向指定时间快速控制方法，其特征是，所述步骤1中全垫升气垫船的纵向航速数学模型具体为：其中，
u、v
分别表示全垫升气垫船在船体坐标系下的纵向速度
、
横向速度，
F
x
表示全垫升气垫船纵向进退自由度方向所受的合力，
m
表示质量
。
所述步骤1中全垫升气垫船的航向回转数学模型具体为：其中，
ψ
表示全垫升气垫船在北东坐标系下的艏向角；
r
表示全垫升气垫船在船体坐标系下的艏摇角速度，
I
z
表示全垫升气垫船绕
x
轴的惯性矩，
M
z
表示全垫升气垫船绕
z
轴所受合力矩
。3.
根据权利要求1所述的一种全垫升气垫船航速...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉杰，代成林，李伟，韩舒伊，付明玉，张国荣，黄崇峻，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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