| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 论文选题的背景和研究意义 | 第10页 |
| 1.2 船舶动力定位系统的组成 | 第10-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3.1 船舶动力定位控制方法研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.2 鲁棒控制方法研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 论文的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 动力定位船舶的数学模型 | 第16-32页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 相关坐标系的选取 | 第16-17页 |
| 2.2.1 地面坐标系 | 第16-17页 |
| 2.2.2 船体坐标系 | 第17页 |
| 2.3 船舶运动的数学模型 | 第17-24页 |
| 2.3.1 船舶运动的运动学模型 | 第17-18页 |
| 2.3.2 地面坐标系与船体坐标系之间的转换 | 第18-20页 |
| 2.3.3 船舶运动的动力学模型 | 第20-23页 |
| 2.3.4 动力定位船舶的三自由度模型 | 第23-24页 |
| 2.4 船舶运动环境干扰的数学模型 | 第24-27页 |
| 2.4.1 海风干扰力的数学模型 | 第24-25页 |
| 2.4.2 波浪干扰力的数学模型 | 第25-26页 |
| 2.4.3 海流干扰力的数学模型 | 第26-27页 |
| 2.5 船舶模型的验证与仿真 | 第27-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-32页 |
| 第3章 动力定位船舶线性鲁棒控制方法研究 | 第32-50页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 鲁棒控制基础 | 第32-34页 |
| 3.2.1 模型不确定性 | 第32页 |
| 3.2.2 控制系统鲁棒性 | 第32-33页 |
| 3.2.3 系统不确定性模型 | 第33-34页 |
| 3.3 H∞控制设计方法研究 | 第34-42页 |
| 3.3.1 Hardy空间和范数与控制问题 | 第34-35页 |
| 3.3.2 线性分式变换 | 第35-36页 |
| 3.3.3 小增益理论与鲁棒稳定性 | 第36-37页 |
| 3.3.4 H_∞性能条件和鲁棒稳定条件 | 第37-38页 |
| 3.3.5 H_∞标准控制问题 | 第38-39页 |
| 3.3.6 代数Riccati方程 | 第39-41页 |
| 3.3.7 H_∞控制器的求解 | 第41-42页 |
| 3.4 μ设计方法研究 | 第42-48页 |
| 3.4.1 结构型不确定性问题 | 第42-43页 |
| 3.4.2 结构奇异值μ的定义 | 第43-44页 |
| 3.4.3 结构奇异值μ的性质 | 第44-46页 |
| 3.4.4 结构奇异值μ设计标准问题 | 第46-47页 |
| 3.4.5 μ设计控制器的求解 | 第47-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-50页 |
| 第4章 动力定位船舶线性鲁棒控制系统设计与仿真 | 第50-68页 |
| 4.1 引言 | 第50页 |
| 4.2 动力定位船舶线性鲁棒控制器设计 | 第50-57页 |
| 4.2.1 混合灵敏度优化问题 | 第50-51页 |
| 4.2.2 动力定位船舶控制问题的分析 | 第51-52页 |
| 4.2.3 动力定位船舶控制系统广义被控对象描述 | 第52-53页 |
| 4.2.4 动力定位船舶模型的线性化 | 第53-54页 |
| 4.2.5 船舶模型不确定性与系统鲁棒稳定性 | 第54-56页 |
| 4.2.6 动力定位船舶鲁棒控制器权函数选取 | 第56-57页 |
| 4.3 动力定位船舶线性鲁棒控制器仿真结果 | 第57-67页 |
| 4.3.1 三级海况条件下 | 第58-60页 |
| 4.3.2 四级海况条件下 | 第60-62页 |
| 4.3.3 六级海况条件下 | 第62-65页 |
| 4.3.4 参数不确定性 | 第65-67页 |
| 4.3.5 仿真结果分析 | 第67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 动力定位船舶非线性鲁棒控制研究 | 第68-88页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 Lyapunov稳定性理论 | 第68-70页 |
| 5.2.1 Lyapunov稳定性定义 | 第68-69页 |
| 5.2.2 Lyapunov稳定性定理 | 第69-70页 |
| 5.3 非线性鲁棒控制理论基础 | 第70-72页 |
| 5.3.1 L_2范数与L_2增益 | 第70页 |
| 5.3.2 耗散性与L_2干扰抑制问题 | 第70-72页 |
| 5.4 Backstepping反向递推设计原理 | 第72-74页 |
| 5.5 基于Backstepping的动力定位非线性鲁棒控制器设计 | 第74-80页 |
| 5.5.1 控制器设计步骤 | 第74-78页 |
| 5.5.2 L2干扰抑制问题解的证明 | 第78-80页 |
| 5.6 非线性鲁棒控制器的仿真结果 | 第80-87页 |
| 5.6.1 三级海况条件下 | 第80-81页 |
| 5.6.2 四级海况条件下 | 第81-83页 |
| 5.6.3 六级海况条件下 | 第83-85页 |
| 5.6.4 参数不确定性 | 第85-86页 |
| 5.6.5 仿真结果分析 | 第86-87页 |
| 5.7 本章小结 | 第87-88页 |
| 结论 | 第88-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第94-96页 |
| 致谢 | 第96页 |