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原文传递侧壁式气垫船升沉运动控制研究

论文题名：	侧壁式气垫船升沉运动控制研究
关键词：	气垫船;升沉运动;滑模控制;扰动观测器;神经网络
摘要：	侧壁式气垫船是一种高性能船舶，具有航速高、甲板面积宽敞、操纵性好、兴波小、乘坐舒适等优点，在海洋军事行动、救援活动、资源开采等方面得到了广泛应用。侧壁式气垫船作为接驳、补给作业船时，受到海浪影响会产生剧烈的升沉运动，严重影响了人员或物资的安全转移。侧壁式气垫船升沉运动存在着模型参数不确定性以及外界扰动不确定性，因此，对侧壁式气垫船的升沉运动进行抑制，降低其升沉运动幅值，具有十分重要的理论研究价值和现实意义。　　滑模控制能够保证系统不受参数摄动和外部干扰的影响，表现出了极强的鲁棒性，为解决侧壁式气垫船升沉运动控制问题提供了有效途径。本文主要完成如下研究工作:针对具有参数不确定性和时变海浪扰动的侧壁式气垫船升沉运动控制问题，首先，应用自适应技术设计自适应律，估计由参数不确定性和时变海浪扰动构成的复合扰动的未知界，基于此，应用滑模控制方法，设计鲁棒自适应滑模控制律，并引入边界层方法消除滑模控制引起的抖振现象，实现气垫船升沉运动控制;进一步，设计扰动观测器，实时在线估计由参数不确定性和时变海浪扰动组成的复合扰动，并将滑模控制与扰动观测器相结合，设计鲁棒自适应控制律，实现气垫船升沉运动控制;针对具有未知数学模型参数以及时变海浪扰动的侧壁式气垫船升沉运动控制问题，将滑模控制与自适应径向基神经网络结合，构造两个径向基神经网络分别逼近滑模控制中的等效控制项和时变扰动，进一步设计估计器对径向基神经网络输出与逼近目标之间的偏差进行估计，并应用于升沉运动神经滑模控制律设计，实现气垫船升沉运动控制。　　最后，以一艘挪威海军的侧壁式气垫船为对象进行了仿真研究，仿真结果验证了所设计的三种侧壁式气垫船升沉运动控制律的有效性。
作者：	许大禹
专业：	控制科学与工程
导师：	杜佳璐
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文