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原文传递拖挂船的轨迹跟踪控制研究

论文题名：	拖挂船的轨迹跟踪控制研究
关键词：	拖挂船;轨迹跟踪;自适应控制;滑模控制
摘要：	本文以拖挂船这种具有非完整约束且模型结构复杂的船舶为研究对象,针对其精确轨迹跟踪控制问题,提出了一种新的控制策略. 　　由于拖挂船中拖船和挂船都属于单船,因而需先验证设计的控制策略在单个船舶中的适用情况. 首先,基于分离式船舶模型,构建单船的数学模型. 其次,根据非完整约束下的运动规律,将目标轨迹曲线转化为速度形式的动态轨迹跟踪目标.动态轨迹跟踪目标通过跟踪目标轨迹曲线的相对曲率,能够极大地减少由速度误差累积所导致的轨迹偏离. 最后,结合自适应和滑模控制方法,设计自适应滑模控制器跟踪目标轨迹曲线.仿真结果显示,设计的控制策略能很好地实现单船的精确轨迹跟踪控制任务. 　　对于拖挂船结构,通过引入挂船的被动转向角,并结合单船数学模型与挂船的结构关系, 建立了拖挂船系统的数学模型. 在此基础上, 利用动态轨迹跟踪目标和自适应滑模控制方法, 设计拖挂船的鲁棒力矩控制器. 仿真结果表明, 本文所提出的控制策略对参数不确定性和外界干扰具有较强的鲁棒性, 并且能够使拖挂船精确跟踪目标轨迹曲线.
作者：	李欧雪
专业：	数学
导师：	周宇生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	贵州大学
学位年度：	2023