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原文传递船舶减摇控制策略的研究

论文题名：	船舶减摇控制策略的研究
关键词：	船舶减摇鳍;RBF神经网络;反步设计法;自适应控制;横摇运动;非线性数学模型
摘要：	船舶在海上航行、作业时，由于受到外界风、浪、流等海洋环境的干扰，会产生各种摇荡运动，在各种海难事故中由于剧烈的横摇运动而发生的所占最多。横摇运动对于船舶航行有着很大的影响，轻则造成船上人员身体不适、设备损耗等，重则造成船毁人亡，带来巨大的经济损失和人员伤亡。因此，船舶的减摇控制是人们特别关注的热点问题，各种减摇装置也应运而生，其中，减摇鳍是减摇效果最好、应用最广的主动式减摇装置。　　传统的减摇控制策略多针对于线性系统，但是，船舶复杂的非线特性使得传统的控制算法无法完全适用。又由于船舶模型参数的不确定性及环境的干扰作用，就进一步要求控制算法具有良好的鲁棒性能。因此，本文采用了神经网络自适应的控制方法，对减摇鳍系统的不确定非线性数学模型进行控制。主要完成了以下内容: 　　 1.船舶减摇数学模型是船舶减摇仿真与控制问题的核心。本文首先分析了一个比较复杂、精度相对较高的非线性船舶减摇鳍数学模型，以及由浪引起的干扰力矩模型，为后面的船舶减摇控制器设计打下了基础; 　　 2.针对船舶减摇鳍不确定非线性系统，应用RBF神经网络逼近非线性函数的能力，在横摇角速度不可测的情况下，利用RBF神经网络和线性定常系统稳定理论设计出神经网络自适应观测器，然后应用反步设计方法设计出神经网络自适应输出反馈控制器，通过Lyapunov稳定性理论分析证明了闭环系统的所有误差信号一致最终有界。最后用MATLAB软件进行仿真，验证该算法的有效性，得到了良好的控制效果。
作者：	杨一步
专业：	控制理论与控制工程
导师：	徐进学
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文