基于广义预测控制算法的水面无人船航向控制器设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题的背景意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 研究内容及论文结构 | 第15-17页 |
| 2 无人船运动模型的建立 | 第17-30页 |
| 2.1 研究对象选取 | 第17-18页 |
| 2.2 无人船建模方法 | 第18-19页 |
| 2.2.1 实船试验法 | 第18页 |
| 2.2.2 船模水池试验法 | 第18页 |
| 2.2.3 船体结构参数法 | 第18-19页 |
| 2.3 无人船数学模型的建立 | 第19-22页 |
| 2.3.1 无人船空间坐标系建立 | 第19-20页 |
| 2.3.2 无人船运动模型建立 | 第20-21页 |
| 2.3.3 无人船模型参数 | 第21-22页 |
| 2.4 无人船实验数据的处理 | 第22-23页 |
| 2.5 无人船建模仿真实验 | 第23-29页 |
| 2.5.1 Z形操纵实验 | 第23-27页 |
| 2.5.2 正螺旋实验 | 第27-28页 |
| 2.5.3 回转实验 | 第28-29页 |
| 2.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 风浪流干扰数学模型的建立 | 第30-36页 |
| 3.1 检测手段 | 第30-33页 |
| 3.1.1 海风干扰检测手段 | 第30-31页 |
| 3.1.2 海浪干扰数据收集手段 | 第31-32页 |
| 3.1.3 海流干扰检测手段 | 第32-33页 |
| 3.2 风浪流干扰模型 | 第33-35页 |
| 3.2.1 海风干扰模型 | 第33-34页 |
| 3.2.2 海浪干扰模型 | 第34页 |
| 3.2.3 海流涌干扰模型 | 第34-35页 |
| 3.3 本章小结 | 第35-36页 |
| 4 无人船的航向广义预测控制器设计 | 第36-59页 |
| 4.1 概述 | 第36-38页 |
| 4.2 传统PID控制器 | 第38-40页 |
| 4.3 模糊PID控制器 | 第40-47页 |
| 4.4 航向广义预测控制算法 | 第47-55页 |
| 4.4.1 状态空间模型建立 | 第47-49页 |
| 4.4.2 优化控制器实现 | 第49-53页 |
| 4.4.3 航向反馈滤波器设计 | 第53-55页 |
| 4.4.4 舵角限制参数设置 | 第55页 |
| 4.5 控制参数调整策略 | 第55-58页 |
| 4.5.1 预测控制器调整策略 | 第55-56页 |
| 4.5.2 风浪流干扰下控制器鲁棒性差的改善 | 第56-57页 |
| 4.5.3 天气干扰下控制器鲁棒性差的改善 | 第57页 |
| 4.5.4 频繁操舵问题的改善 | 第57-58页 |
| 4.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 5 平台仿真及湖试验证 | 第59-71页 |
| 5.1 仿真平台验证 | 第59-66页 |
| 5.1.1 无人船建模 | 第59-60页 |
| 5.1.2 无外界干扰仿真 | 第60-61页 |
| 5.1.3 有外界干扰仿真 | 第61-64页 |
| 5.1.4 卡尔曼滤波器仿真 | 第64-66页 |
| 5.2 无人船湖试实验 | 第66-70页 |
| 5.2.1 湖试实验平台 | 第66页 |
| 5.2.2 循迹试验步骤 | 第66-68页 |
| 5.2.3 试验流程 | 第68-69页 |
| 5.2.4 试验数据记录 | 第69-70页 |
| 5.3 本章小结 | 第70-71页 |
| 6 总结与展望 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-76页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第76-77页 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目情况 | 第77页 |
