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申请/专利权人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院
摘要：本申请实施例提供一种基于解析设计式的船舶控制器设计方法，包括：确定船舶航行的动力学模型；根据动力学模型预设船舶控制器模型的实际位置输入变量及位置输出变量期望值；根据实际位置输入变量及位置输出变量期望值及预设船舶控制器模型的比例、积分及微分参数的设计解析式，确定预设船舶控制器模型的比例、积分及微分参数；根据预设船舶控制器模型的比例、积分及微分参数及预设船舶控制器模型，确定所设计的船舶控制器。
主权项：1.一种基于解析设计式的船舶控制器设计方法，其特征在于，所述方法包括：确定船舶航行的动力学模型；根据所述动力学模型预设船舶控制器模型的实际位置输入变量及位置输出变量期望值；根据所述实际位置输入变量及所述位置输出变量期望值及所述预设船舶控制器模型的比例、积分及微分参数的设计解析式，确定所述预设船舶控制器模型的比例、积分及微分参数；根据所述预设船舶控制器模型的比例、积分及微分参数及所述预设船舶控制器模型，确定所设计的船舶控制器；所述确定船舶航行的动力学模型，包括：获取船舶系统参数和环境变量；建立所述船舶航行的动力学模型 其中，xt是船体在t时刻的速度状态变量，yt是船体在t时刻的实际位置输出变量，M为船体质量，ut是所设计的船舶控制器，[s0+s1xt+s2x2t]为船舶所受阻力项，其中s0、s1和s2根据船舶受力情况确定为[0.5，-5]之间的正常数；ρt是船舶所受的其他不确定的及不可估计的外力；所述预设船舶控制器模型ut为ut＝kp·et+ki·∫etdt+kd·et；其中，et＝yt-y*t，即实际位置输出变量yt与位置输出变量期望值y*t间的差值；kp·、ki·与kd·分别为控制器的比例、积分、微分参数项；所述预设船舶控制器模型的比例、积分及微分参数的设计解析式为： 其中，vt为中间变量，vt＝-αvt+βet+γ∫etdt+et，α、β、γ为范围在[0.01-1.5]之间预设的正常数；Γe＝|e|，Φe＝|e|+|e2|；ε1，ε2，ε3均为大于零的任意小正常数，目的是防止分母为零引起参数抖动，是满足如下更新率的参数：
全文数据：
权利要求：
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