【摘 要】
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为解决现实服役海洋环境下,模型参数未知的水面舰船动力定位系统的控制问题,考虑执行器输入有界、舰船运动状态信号难测量等工程因素的限制,本文提出一种动力定位的状态观测
【基金项目】
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国家自然科学基金(51679024,51779029);中央高校基本科研业务费(3132016315);国家高技术研究发展计划(863计划)(2015AA016404);国家111引智工程(B08046)资助课题
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为解决现实服役海洋环境下,模型参数未知的水面舰船动力定位系统的控制问题,考虑执行器输入有界、舰船运动状态信号难测量等工程因素的限制,本文提出一种动力定位的状态观测饱和控制算法。首先,对非线性扩展状态观测器(extended state observer, ESO)在含有未知饱和控制输入结构下的状态观测能力进行分析,在原有假设条件的基础上制定一条附加假设条件,并分析该观测系统的合理性。接下来,将非线性ESO的特例(即线性ESO)应用于对舰船运动状态变量的实时观测,设计自适应律对模型的阻尼项和执行器不确定增益进行在线估计,进而得到各个执行器可变螺距形式的控制输入,引入动态辅助系统处理执行器的输入饱和限制。仿真结果表明:相比于传统的动力定位系统控制策略,本文所提出的控制策略在保证高定位精度和合理收敛速度要求的同时,更符合工程实际。
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