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自适应逆控制理论及其在船舶操纵中的应用研究
| 论文题名： | 自适应逆控制理论及其在船舶操纵中的应用研究 |
| 关键词： | 自适应滤波;自适应逆控制;船舶自动舵;计算机仿真;船舶操纵 |
| 摘要： | 本文的主要工作包括： (1) 分析了船舶运动的受力情况，建立了船舶操纵的数学方程，讨论了船舶模型中各参数的意义以及它们对船舶模型的影响，推导出了船舶操纵的数学模型和干扰模型。 (2) 分别讨论了自适应逆控制技术的三个基本单元——对象建模、逆控制器建模和扰动消除器建立的实现方法。分析了可应用于自适应逆控制技术的三种自适应算法——最小均方误差算法（LMS算法）、递推最小二乘辨识法（RLS算法）、扩展最小二乘辨识法（ELS算法）。 (3) 根据船舶直航与机动的操纵性要求，提出了最优操纵的性能指标。讨论了船舶建模与逆建模的方法，分别设计了LMS自适应逆控制舵、RLS自适应逆控制舵、ELS自适应逆控制舵、x-LMS自适应逆控制舵和ε-LMS自适应逆控制舵。 (4) 分别采用自适应逆控制方案的不同实现方式和辨识算法用MATLAB实现船舶自动舵仿真，并通过与PID舵性能对比，讨论自适应逆控制舵的优缺点和可行性。 (5) 在船舶直航和机动状态下，对比自适应逆控制舵以及PID自动舵的性能指标，分别选择出直航和机动状态下最优的自动舵实现方式，在Linux操作系统下实现嵌入式自动舵。 |
| 作者： | 赵隽 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 战兴群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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