考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法及控制系统技术方案

技术编号:41358429 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-20 10:09
本发明专利技术公开了一种考虑扰动补偿的欠驱动船舶靠泊控制方法及控制系统,属于船舶自动靠泊领域。本发明专利技术控制方法包括构建船舶响应性模型,确定所述船舶响应性模型的参数K和T;根据所述船舶响应性模型,获取所述船舶的内外总扰动d,考虑所述船舶的内外总扰动,通过将滑模控制算法与自抗扰控制理论相结合设计控制器,确定船舶舵角;并根据所述船舶舵角对船舶靠泊进行控制。本发明专利技术考虑模型不确定及环境扰动等因素进行了系统内外扰动估计,可在港内较强环境扰动下实现高精度靠泊航迹跟踪控制和靠泊,并对模型不确定及环境扰动具有强鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶自动靠泊领域,更具体的说是涉及考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法及控制系统


技术介绍

1、目前的靠泊过程一般采用拖轮协助的方式,利用拖船把船舶从泊位拉离,或用船头推着船舷向泊位移动,由于拖船并不总是在各地的港口准备好,所以进入港口或离开港口可能是受限的。

2、为了在接近泊位时安全控制船舶,必须控制船舶位置、船航向和航速等运动状态,任何与码头的硬接触都可能对船只或泊位造成巨大经济损失。因此,船长制定靠泊作业计划时,要预期船舶停靠所需的距离和低速机动能力,并实施船舶靠泊作业。

3、此外,船舶靠泊操作需要通过大量的船舶操作经验,充分了解船舶的机动性能,缺乏靠泊经验丰富的船舶操作人员不久将面临船舶靠泊操作的困难的问题。在靠泊机机动控制过程中,船长在任何机动行动前都要考虑许多因素,即船速、风速、风向、水流方向、可用功率、航向角和船舶响应。

4、因此,它的特点是在低速下的可控性降低,复杂的非线性运动微分方程,环境干扰的影响和其他问题,使操作非常复杂和耗时,自动靠泊一直被认为是船舶控制中最棘手的问题之一。如果不使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,包括,

2.根据权利要求1所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,为避免抖振现象,使用饱和函数sat()代替sgn(),此时按如下公式确定船舶舵角:

3.根据权利要求2所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,内外总扰动d通过如下公式获得,

4.根据权利要求3所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,按如下公式对内外总扰动进行估计,得到并根据内外总扰动的估计值确定船舶舵角;

5.根据权利要求1所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法...

【技术特征摘要】

1.一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,包括,

2.根据权利要求1所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,为避免抖振现象,使用饱和函数sat()代替sgn(),此时按如下公式确定船舶舵角:

3.根据权利要求2所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,内外总扰动d通过如下公式获得,

4.根据权利要求3所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,按如下公式对内外总扰动进行估计,得到并根据内外总扰动的估计值确定船舶舵角;

5.根据权利要求1所述的一种考虑扰动补偿欠驱动船舶靠泊控制方法,其特征在于,构建船舶操纵模型,通过z型操纵性试验基于带有遗忘因子的...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢华伟李伟韩俊庆侯春艳曹阳孟凡彬
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部
类型:发明
国别省市:

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