考虑推进器饱和特性的动力定位船舶递归滑模动态面控制

作者：苏义鑫; 公成龙^*; ***

来源：振动与冲击, 2023, 42(08): 206-214.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.08.023

• 动力定位(DP)
• 饱和处理模块
• 输入饱和
• 递归滑模控制
• 非脆弱性

针对带有饱和特性推进器、速度不可测量以及受外界未知扰动影响的动力定位(dynamic positioning, DP)船舶，设计了一种带有饱和处理模块的递归滑模动态面控制(dynamic surface control, DSC)律。基于高斯误差函数设计了输入输出特性光滑的饱和处理模块对控制律的输出进行限幅处理，构造了高增益观测器利用船舶位置和艏向角信息估计船舶速度，设计了递归滑模动态面控制策略增强控制律对系统参数摄动的非脆弱性，并通过选择合适的Lyapunov函数，证明了DP闭环控制系统的稳定性和所有信号的最终一致有界性。最终，对一艘供给船进行DP仿真分析，结果表明，所设计的控制律对外界扰动具有较强的抵抗能力和对系统参数摄动具有较强的非脆弱性，能够保证DP控制系统具有良好的动态特性和稳态性能。

• 单位
  自动化学院; 武汉理工大学