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原文传递动力定位船舶鲁棒控制方法研究

论文题名：	动力定位船舶鲁棒控制方法研究
关键词：	海洋开发船;动力定位;鲁棒控制;操纵技术
摘要：	随着各国对海洋开发的需求不断增加，海上作业任务量也随之大规模增加。海上作业往往需要船舶为其提供稳定的作业平台，动力定位船舶借助自身推力系统抵抗外界海洋环境对其的干扰，从而能够出色的完成这一任务。但由于船舶水动力参数变化，海洋环境干扰作用机理复杂且具有一定的随机性等原因，导致在建立数学模型时不可避免的存在着不确定性，而鲁棒控制能够在控制器设计中充分考虑模型不确定性，保证系统性能，因而非常适合动力定位船舶控制的相关研究之中。　　本文主要研究了线性、非线性鲁棒控制的相关理论方法，并将其应用于某型动力定位船舶的控制器设计之中，取得了较为理想的控制效果。首先，建立了应用于动力定位船舶的数学模型，并通过仿真验证了模型的有效性。分析了动力定位船舶所受到的海风、波浪、海流的环境干扰作用，建立了相关的数学模型。其次，针对线性鲁棒控制的两种重要方法H∞控制问题和控制问题，利用混合灵敏度优化问题的处理思路，结合动力定位船舶的相关特点，分析了系统中不确定性，进行线性鲁棒控制器设计，并通过对所设计的两种线性鲁棒控制器的仿真验证研究，证明了其具有一定的鲁棒性。最后，利用Backstepping反向递推设计的基本方法，基于Lyapunov稳定性理论，通过将动力定位船舶控制问题转化为L2干扰抑制问题的处理方式，设计了动力定位船舶的非线性鲁棒控制器。并通过对所设计的非线性鲁棒控制器的仿真验证研究，证明了其具有一定的鲁棒性。
作者：	郭昂
专业：	控制科学与工程
导师：	夏国清
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文