国家高技术船舶科研项目(GJCB09001)
- 作品数：12 被引量：63H指数：5
- 相关作者：付明玉谢文博施小成林孝工孙行衍更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学昆明船舶设备研究试验中心中国海洋石油总公司更多>>
- 发文基金：国家高技术船舶科研项目国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于鲁棒CKF的多传感器全信息融合算法被引量：16
- 2013年
- 为了克服不良测量的影响,改善多传感器的融合性能,提出一种基于鲁棒容积卡尔曼滤波(CKF)的多传感器全信息融合算法。基于新息协方差匹配原理构建鲁棒CKF,定义数据质量检测函数,根据测量数据质量选择鲁棒CKF或标准CKF作为子系统最优滤波算法。基于多传感器融合信息,建立子系统软故障检测算法;定义子系统故障系数,通过系统重构实现故障子系统的隔离。利用多传感器系统所能提供的最多信息,建立全信息融合算法。将所建算法应用于船舶动力定位测量系统的仿真实验中,与CKF、局部估计加权融合算法进行比较。仿真结果表明,鲁棒CKF及软故障检测函数提高了子系统的滤波鲁棒性,全信息融合算法进一步改善了系统的融合性能。仿真结果验证了所建算法的有效性。
- 徐树生林孝工
- 关键词：故障检测故障隔离鲁棒性
- 基于虚拟领航者的多艘船舶协调路径跟踪控制被引量：8
- 2013年
- 针对多艘船舶的协调路径跟踪问题,提出了基于虚拟领航者的分布式协调策略.该策略假定一个虚拟体作为领航者,每艘船与该领航者的相对位置作为闭环系统的反馈信息,通过对每艘船进行控制器设计,使多船形成一定的队形,实现协调路径跟踪.同时引入自适应反步法来设计每艘船的控制器,以抵消海流的干扰,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫理论证明了所设计控制器的稳定性.最后通过仿真验证了所提出的协调策略和控制方法的有效性.
- 付明玉焦建芳张爱华
- 关键词：水面舰船虚拟领航者协调控制反步法
- 动力定位船舶自适应反步逆最优循迹控制被引量：3
- 2013年
- 针对动力定位船舶的循迹任务,提出了一种基于逆最优思想的自适应反步控制器,并对误差系统的稳定性进行了分析。首先对无干扰的动力定位船舶线性化模型设计最优跟踪控制器,利用时变Riccati方程进行反步状态变换得到误差系统,再基于Lyapunov函数对定常干扰设计自适应律和使系统渐近稳定的控制律,最后给出此控制律作用下的最优性能指标。该方法不用论证带有H∞范数的广义Riccati代数方程可解性,避免了传统非线性H∞鲁棒控制需要求解Hanmilton-Jacobi-Issacs(HJI)方程的问题。动力定位船舶的循迹控制仿真研究验证了算法的有效性。
- 谢文博付明玉张健施小成
- 关键词：动力定位反步法自适应算法
- 船舶轨迹跟踪半全局一致指数稳定观测控制器被引量：5
- 2013年
- 针对仅位置和艏向可测量的动力定位船舶非线性输出反馈轨迹跟踪问题,在大地坐标系中,建立同时包含科里奥力向心力和非线性阻尼的非线性船舶操纵性模型.基于一种具有半全局一致指数稳定性的非线性观测器,提出船舶轨迹跟踪非线性Backstepping观测控制器,并应用Lyapunov方法证明该观测控制器具有半全局一致指数稳定性.理论分析和仿真结果均表明,通过调整控制器增益,系统误差指数收敛到零.
- 付明玉张爱华徐金龙
- 基于海况分级的船舶动力定位切换控制被引量：1
- 2012年
- 为了使动力定位船舶可以在变化海况下持续稳定运行,本文建立了基于切换规则的多控制器系统对动力定位船舶进行控制。为了保证各控制器之间可以平滑切换,提出了一种基于积分特性的滞后切换规则。根据切换规则来选择与实际系统最接近的控制器作为当前控制器。文中证明了该切换规则可以保证整个系统的稳定性。通过仿真验证了该方法的有效性。
- 林孝工谢业海赵大威徐树生
- 关键词：动力定位海况切换控制
- 鲁棒自适应滑模虚拟执行器设计被引量：2
- 2013年
- 为了解决具有不确定性的非线性系统发生执行器故障后的安全运行问题,针对未建模动态、外界扰动和参数不确定等各种不确定性的综合影响,提出了一种鲁棒自适应滑模虚拟执行器控制重构策略.该方法利用滑模控制具有鲁棒性的特点消除不确定性的影响,采用参数自适应方法使得无须已知不确定项的上界,同时具有虚拟执行器不改变标称控制器结构和参数的特点.采用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过动力定位船仿真验证了该方法的有效性.
- 付明玉宁继鹏魏玉石孙行衍
- 关键词：非线性系统不确定性滑模控制
- 基于PSO优化的船舶动力定位观测器被引量：5
- 2015年
- 观测器设计是船舶动力系统至关重要的一个环节,而观测器的参数选取是否合适对动力定位系统的性能将产生很大的影响。建立了船舶非线性无源观测器,为了快速获得精确的观测器参数,提出利用粒子群算法对观测器参数进行寻优,寻优过程中利用观测器的估计偏差作为粒子群的适应度函数。文章最后对参数优化的观测器进行了仿真验证,仿真结果表明优化后的观测器具有较小的估计偏差且能改善动力定位系统的性能。
- 谢业海徐慧璇
- 关键词：动力定位非线性观测器粒子群
- 基于PSO的DP自适应反步控制器设计被引量：1
- 2014年
- 在船舶动力定位实际的作业过程中,由于海洋环境是缓慢变化的,建立的对象模型总存在一定的不确定性。由于模型的不确定性,常规的控制器不能跟随模型参数变化而自动调整自身的参数。针对上述问题,提出了利用自适应反步控制器对船舶进行控制,由于设计的自适应反步控制器参数较多且不易调整,并利用粒子群算法对控制器参数进行寻优。最后通过计算机仿真所用对方法进行了验证,仿真结果表明该方法有效。
- 谢业海
- 关键词：动力定位反步法粒子群
- 基于反步滑模控制的动力定位船铺管循迹建模与分析被引量：10
- 2014年
- 海底管道铺设是海洋工程中重要的特种作业,铺管循迹问题是一种特殊的具有不确定性的非线性系统输出跟踪问题。针对铺管循迹,首先讨论了铺管船期望路径与管道期望路径的映射关系。然后建立了铺管船及管道的运动学和动力学模型。采用反步滑模法分两步设计控制器,并基于设计过程中Lyapunov函数的定义,给出系统稳定的充分条件。最后通过仿真实例验证了所提出期望路径之间关系的正确性,及所设计控制器的有效性。为其他同类型输出跟踪问题提供了新的描述和控制方法。
- 付明玉吴宝奇张晓霜
- 关键词：输出跟踪控制动力定位
- 动力定位系统推力分配算法研究被引量：4
- 2013年
- 以最优化推进系统能耗为目标,同时考虑推进器之间的相互干扰,基于序列二次规划方法,对动力定位系统推力分配进行研究。针对船舶初始设计阶段的特征,建立简化的推力分配数学模型,求解这一多变量有约束的非线性问题,为设计初期推进器的选型和布置提供设计依据。通过实例计算及结果分析,验证算法的可靠性与可行性。
- 张法富刘波刘鸿雁杨辉周楠
- 关键词：动力定位推力分配
