一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法技术

本发明专利技术涉及非电变量的控制或调节系统技术领域，尤其涉及一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，包括如下步骤：实时获取船舶的航向、舵角及航速信号；对船舶运动方程进行在线辨识，得到特定航速下的回转性指数及特定航速下的应舵指数；将船舶运动方程无因次化，得到无因次回转性指数及无因次应舵指数；计算实时航速下的回转性指数及实时航速下的应舵指数，并构建航向状态观测模型，解算自适应角速率；计算指令舵角，根据计算的指令舵角进行船舶航向控制。本发明专利技术提供的方法有利于减少操舵频次，减小机械磨损，降低船舱噪音。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非电变量的控制，尤其涉及一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法。

技术介绍

1、当前，船舶操纵自动控制系统中主要采用比例-积分-微分（pid）调节器作为航向自动控制策略，因此，航向速率的信号品质是影响航向自动控制品质关键因素之一。

2、在经典调节理论中，基于测量的航向信号，采取经典差分的方式得到航向速率信号，也是控制领域常用的处理方法之一。当差分时间为时，输出的微分信号中将会包含倍的噪声信号，从而越小，噪声放大越严重，有时完全可以淹没真实的微分信号，这就是经典差分微分器对噪声的严重放大效应。由于噪声通常比控制信号变化更迅速，因此信号的微分总是减小了信噪比，正是因为经典微分器的噪声放大固有缺陷，严重影响船舶航向pid控制器的控制品质，进而就会增加操舵频次，加速机械磨损，增加船舱噪音。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，通过对自适应角速率进行解算得到平滑的角速率信号，采用解算出的自适应角速率计算指令舵角后对船舶进行航向控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：步骤S2中船舶运动方程为式（1）：

3.根据权利要求2所述的一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：步骤S2中采用如下方法获取特定航速下回转性指数及特定航速下的应舵指数：

4.根据权利要求3所述的一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：步骤S3中根据式（6）得到的无因次参数以及的无因次参数：

5.根据权利要求4所述的一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方...

【技术特征摘要】

1.一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：步骤s2中船舶运动方程为式（1）：

3.根据权利要求2所述的一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：步骤s2中采用如下方法获取特定航速下回转性指数及特定航速下的应舵指数：

4.根据权利要求3所述的一种基于自适应角速率解算的船舶航向控制方法，其特征在于：步骤s3中根据式...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光，苏畅，沈东，廖益欣，张子昌，凌庄峰，黄宇明，张梦雯，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：