基于鲁棒神经网络的船舶航向控制研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:xiaxia28
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本文针对船舶的响应型航向控制非线性系统,利用Lyapunov稳定性理论、Backstepping方法和RBF神经网络逼近方法,首先提出了考虑模型不确定条件下的船舶航向鲁棒智能阻尼控制算法,设计出一个船舶航向控制器;接着又引入预设性能概念,并有针对性地设计出了带有预设性能边界设计的不确定船舶航向鲁棒智能阻尼控制器。首先针对船舶航向非线性不确定系统的情况,设计出一种考虑阻尼的船舶航向鲁棒智能控制器。为了解决模型不确定条件下的船舶航向控制问题,提出了一种基于Lyapunov稳定性理论和Backstepping方法的船舶航向鲁棒智能阻尼控制器设计方案。该控制器能够使系统中状态信号指数渐进稳定,即可以使船舶以任意小的误差跟踪设定航向。其次引入预设性能的概念,并针对非线性船舶响应型运动数学模型,利用Lyapunov稳定性理论和Backstepping方法,结合非线性阻尼设计出带有预设性能边界设计的不确定船舶航向鲁棒智能阻尼控制器,从而在保证跟踪误差收敛到一个预先设定的任意小的区域的同时,保证系统的收敛速度及超调量低于之前预先设定好的性能指标。本文所设计的两种控制器能够保证闭环系统的稳定性,并且都能使得航向跟踪误差任意小,在每章的最后都应用MATLAB进行仿真研究,以验证上述两种控制器的有效性。
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