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《起重船動力定位系統(tǒng)控制技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、學校代碼：10289分類號：U664.82密級：公開學號：149030046江蘇科技大學專業(yè)碩士學位論文（全日制專業(yè)學位）起重船動力定位系統(tǒng)控制技術研究研究生姓名金月導師姓名俞孟蕻申請學位類別工程碩士學位授予單位江蘇科技大學學科專業(yè)控制工程論文提交日期2017年04月13日研究方向船舶運動控制論文答辯時間2017年06月09日答辯委員會主席姜文剛評閱人2017年6月6日分類號：U664.82密級：公開學號：149030046工學碩士學位論文起重船動力定位系統(tǒng)控制技術研究學生姓名金月指導教師俞孟蕻教授江蘇科技大學二○一七年六月AThesi
2、sSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheControlTechnologyforDynamicPositioningSystemofFloatingCranesSubmittedbyNameJinYueSupervisedbyProfessorNameYuMenghongJiangsuUniversityofScienceandTechnologyJune,2017江蘇科技大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈
3、交的學位論文是我本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得江蘇科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：日期：江蘇科技大學學位論文版權使用授權書江蘇科技大學有權保存本人所送交的學位論文的復印件和電子文稿，可以將學位論文的全部或部分上網(wǎng)公布，有權向國家有關部門或機構送交并授權其保存、上網(wǎng)公布本學位論文的復印件或電子文稿。本人電
4、子文稿的內容和紙質論文的內容一致。除在保密期內的保密論文外，允許論文被查閱和借閱。本學位論文屬于：(1)保密?，在年內解密后使用本授權書。(2)不保密?。研究生簽名：導師簽名：日期：日期：摘要摘要海洋事業(yè)的發(fā)展步伐一直在加快，人們開始注重深海的開發(fā)，在海洋工程建設過程中，起重船是一個不可或缺的重要部分。起重船作業(yè)環(huán)境復雜，隨著起重船的大型化，起重操作過程中發(fā)生危險的可能性變大，因此為了保證起重船作業(yè)時的安全性和平穩(wěn)性，提高作業(yè)效率，對動力定位的性能要求越來越苛刻。本文以1000t起重船為研究對象，針對起重船的作業(yè)特點，分別設計了新型自抗
5、擾控制器和基于擴張觀測器的自適應反演滑模控制器來實現(xiàn)起重船運動的平穩(wěn)控制。本文在ThorI.Fossen所提出的船舶動力定位系統(tǒng)運動模型的基礎上，降低起重船模型的復雜度，僅考慮吊物系統(tǒng)對船體的影響，建立了三自由度的起重船數(shù)學模型，并且根據(jù)球擺模型建立了吊索張力的數(shù)學模型。然后針對海洋環(huán)境（風、浪、流）作用力和力矩建立了環(huán)境擾動力的數(shù)學模型。闡述了自抗擾控制器的工作原理和組成部分，針對自抗擾控制器在實際工程運用中參數(shù)調整難度大的問題，研究了線性自抗擾控制器。為了進一步提高線性自抗擾控制器的動態(tài)性能，結合線性與非線性跟蹤微分器的優(yōu)點，設計了
6、能夠較好跟蹤微分信號的改進跟蹤微分器，從而構成新型線性自抗擾控制器。仿真實驗結果表明，相比于傳統(tǒng)的線性自抗擾控制器，基于改進跟蹤微分器的線性自抗擾控制器有較強的魯棒性和抗擾性。針對起重船動力定位系統(tǒng)易受到外部環(huán)境干擾以及船舶模型參數(shù)無法確定的問題，設計了基于擴張觀測器的自適應反演滑?？刂破鳌⑾到y(tǒng)分為內環(huán)觀測器和外環(huán)控制器分別設計，首先利用擴張觀測器估計系統(tǒng)的未知狀態(tài)及不確定項，然后在外環(huán)的自適應反演滑?？刂破髦羞M行補償，最后用Lyapunov方法證明系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過船舶定點控制仿真實驗表明，基于擴張狀態(tài)觀測器的自適應反演滑模控制器具
7、有較強的魯棒性和控制性，能夠有效抑制傳統(tǒng)滑?？刂频亩墩駟栴}，益于船舶工程應用。關鍵詞：起重船；動力定位；自抗擾控制器；跟蹤微分器；滑?？刂?；自適應控制；反演控制IAbstractAbstractWiththecontinuousdevelopmentofthemarineindustryandtheexplorationoftheoceangraduallyexpandingtothedeepsea,floatingcranehasbecomeanindispensablepartofthemarineengineeringfacili
8、ties.Theoperatingenvironmentoffloatingcraneiscomplex,whichincreasedlikelihoodofdanger.Inordertoensureth
