大型油轮艏摇混沌现象的仿真与滑模控制

张显库; 韩旭

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为了合理解释并控制大型油轮操纵过程中出现的船首异常摆动现象,采用驾驶员模型替代原有的比例模型,结合非线性响应型数学模型,建立了驾驶员操纵大型油轮的闭环系统数学方程,发现其与Duffing方程形似,且在一定的参数配置下系统的Lyapunov指数为正,说明可以用混沌理论解释船首异常摆动的现象.为实现航向保持的稳定控制并增强对参数不确定的鲁棒性,基于反步法提出了与模型对应的滑模控制率.仿真结果表明,当混沌艏摇处于理论最大值时,受控系统的稳态舵角仍小于5°,航向偏差小于0.07°,所设计的控制器很好地消除了混沌现象.建立人在回路中的混沌系统的思路较为新颖,借助滑模解决反步法参数不确定的方法简单而有效.

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来源
《上海交通大学学报》 |2021年第1期|40-47|共8页
作者
张显库; 韩旭;
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作者单位

大连海事大学航海学院;

辽宁大连116026;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类船舶适航性（耐波性）;
关键词
混沌; 驾驶员模型; 混沌系统建模; 反步法; 滑模控制; 航向保持控制;

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