基于模糊PID的无人帆船航向控制方法

作者：张雪飞; 袁鹏^*; 谭俊哲; 王树杰; 徐泓燊; 孙烨

来源：中国舰船研究, 2019, 14(06): 15-21.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.01518

• 无人帆船
• 模糊PID
• Nomoto模型
• 航向控制

[目的]无人帆船在复杂海况下会出现航向状态不稳定的现象,为提高帆船在多变和未知环境下的抗干扰能力与航行的稳定性,实现对帆船航向的准确控制,提出一种结合传统PID技术的模糊自适应控制方法。[方法]建立响应型三自由度的Nomoto运动数学模型,借助Matlab的Simulink建模工具搭建模糊规则和仿真控制器,对PID控制参数进行实时在线优化调整。分别在不同航速和加入随机扰动下,与传统PID控制进行对比研究,分析不同的控制方法对航向的影响情况,并通过试验进行对比验证。[结果]结果表明,应用模糊PID方法控制小型无人帆船的航向,具有较好的自适应能力和较强的鲁棒性。[结论]研究成果可为无人帆船的航向控制设计提供参考。

• 单位
  中国海洋大学