船舶回转过程中的舵鳍联合MPC控制
宋吉广
梁利华
史洪宇
哈尔滨工程大学智能科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150001
摘要：海浪和海风会加大船舶在回转过程中产生的横倾,降低设备和人员的效率.为此,本文设计了基于干扰速度补偿的模型预测控制器来减小回转过程中产生的横倾和横摇.不同于直航状态下的联合减摇控制,针对回转过程会造成运动方程产生更大不确定性问题,采用扩张状态观测器对运动方程的变化和外部扰动进行估计,并将估计结果直接引入到模型预测控制所产生的控制量中.通过遗传算法实现控制力/力矩到舵角和鳍角执行量的最优分配.通过数值仿真和船模试验对所设计的控制策略进行了验证,结果显示,可以使船舶横倾和横摇限制在要求的安全包络之内.
关键词：船舶回转舵鳍联合控制模型预测控制扩张状态观测器
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1863-1872 )
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