توضیحات
ABSTRACT
Based on backstepping technique, this paper presents a design of any reference trajectory tracking controller for marine surface vessels under unknown timevariant environmental disturbances. The mathematical model of nonlinear surface ship movement includes Coriolis and centripetal matrix and nonlinear damp term. The observer is constructed for providing an estimation of unknown disturbances. It is proved that the designed ship trajectory tracking control law can make the resulting closed loop trajectory tracking system of ship be the globally uniformly ultimately bounded and achieve the object of trajectory tracking, while guarantee the global uniform boundedness of all signals of system. The simulation results on a model ship show that the control force and control torque are reasonable, and the transient state and steady-state performances are satisfactory. The effectiveness of the designed control law is verified.
INTRODUCTION
Controlling of surface marine vessels to track a given trajectory has been a representative control problem for marine applications and it has attracted considerable attention from the control community for many years. It is of great significance for navigation in safety, energy- saving and emission-reduction to implement trajectory tracking of ship. The conventional course autopilot cann’t meet the requirements for ship steering because track bias is not directly controlled. Along with the development of science and technology, especially the appearance of high accuracy DGPS, it becomes possible to solve the problem of trajectory tracking of ship. On the other hand, the ship motion dynamics are characterized by large inertia, large delay and strong nonlinear, and the ship during navigation is easily influenced by environment such as wind, waves and currents, all of which make the ship trajectory tracking control more complicated. Therefore, the research on the problem of the ship trajectory tracking control has received a lot of attention both in theory and in practice. A ship trajectory tracking controller was designed to make the system be local asymptotical stable combining LQG method with the feed forward control in . In , the fuzzy logic control combined with PID control achieved the semi-global exponential stability of the ship trajectory tracking error system. In , taking the advantage of the neural networks of the model free adaptive, a novel ship trajectory tracking controller with self-learning and selftuning functions was developed.
چکیده
بر اساس تکنیک backstepping، این مقاله، طراحی یک کنترل کننده ردیابی مسیریابی مرجع برای عروق سطحی در طول اختلالات زیست محیطی ناشناخته را ارائه می دهد. مدل ریاضی جنبش کشتی غیر خطی شامل کریولیس و ماتریس سانتریفیوژ و مدت زمان غیرخطی خیس است. ناظر برای ارزیابی اختلالات ناشناخته ساخته شده است. ثابت شده است که قوانین کنترل ردیابی مسیر کشتی طراحی شده می تواند سیستم ردیابی مسیر مسیر بسته را ایجاد کند که به طور جهانی به طور یکنواخت در نهایت محدود و به هدف ردیابی مسیر می رسد، در حالی که محدودیت یکنواخت جهانی تمام سیگنال های سیستم را تضمین می کند. نتایج شبیه سازی در کشتی مدل نشان می دهد که نیروی کنترل و گشتاور کنترل منطقی است و حالت های گذرا و حالت پایدار رضایت بخش هستند. اثربخشی قانون کنترل طراحی شده تایید شده است.
مقدمه
کنترل عروقهای سطح دریایی برای ردیابی یک مسیر مشخص شده، یک مشکل کنترل نمایشی برای برنامه های کاربردی دریایی بوده و طی سال های بسیاری از جامعه کنترل آن، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این امر برای ناوبری در ایمنی، صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار برای پیاده سازی مسیریابی کشتی اهمیت زیادی دارد. Autopilot دوره معمولی نمی تواند الزامات مربوط به فرمان کشتی را برآورده کند، چرا که انحراف مسیر مستقیم کنترل نمی شود. همراه با توسعه علم و فن آوری، به ویژه ظاهر DGPS دقت بالا، می تواند مشکل ردیابی مسیر کشتی را حل کند. از سوی دیگر، دینامیک حرکت کشتی با نوسان بزرگ، تاخیر زیاد و غیر خطی قوی شناخته می شود و کشتی در طول ناوبری به راحتی توسط محیط هایی مانند باد، امواج و جریانها تحت تأثیر قرار می گیرد که این امر کنترل پیچیدگی مسیر کشتی را پیچیده تر می کند . بنابراین، تحقیق در مورد مساله کنترل ردیابی خطوط کشتی، توجه زیادی را در نظریه و در عمل به دست آورده است. یک کنترل کننده ردیابی مسیر کشتی به منظور ایجاد سیستم به روش ترکیبی با روش LQG محلی با استفاده از کنترل پیش فرض خوراک در سیستم طراحی شده است. در داخل، کنترل منطقی فازی همراه با کنترل PID به پایداری نمایی نیمه جهانی در سیستم خطای ردیابی مسیر کشتی رسید. در، استفاده از شبکه های عصبی مدل سازگار با مدل رایگان، یک کنترلر ردیابی مسیر جدید کشتی با قابلیت های خودآموزی و SELFTHING ایجاد شد.
Year: 2011
Publisher : IEEE
By : Yang Yang, Jialu Du, Chen Guo, Guangqiang Li
File Information: English Language/ 6 Page / size: 171 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1390
ناشر : IEEE
کاری از : یانگ یانگ، جیالو دو، چن گو، Guangqiang لی
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : KB 171
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.