| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 船舶动力定位系统概述 | 第11-12页 |
| 1.3 非线性模型预测控制技术的国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4 环境最优动力定位技术国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.5 论文研究的主要内容 | 第15-17页 |
| 第2章 动力定位船舶统一数学模型 | 第17-39页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 参考坐标系 | 第17-20页 |
| 2.3 船舶统一数学模型 | 第20-24页 |
| 2.3.1 系统惯性矩阵 | 第21-22页 |
| 2.3.2 科里奥利向心力矩阵 | 第22页 |
| 2.3.3 阻尼系数矩阵 | 第22页 |
| 2.3.4 广义回复力 | 第22-23页 |
| 2.3.5 流体记忆效应 | 第23-24页 |
| 2.4 环境干扰力模型 | 第24-35页 |
| 2.4.1 风数学模型 | 第24-29页 |
| 2.4.2 波浪数学模型 | 第29-34页 |
| 2.4.3 海流数学模型 | 第34-35页 |
| 2.5 船舶模型仿真验证 | 第35-38页 |
| 2.5.1 本文采用的船舶模型 | 第35页 |
| 2.5.2 船舶模型验证 | 第35-38页 |
| 2.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 动力定位系统非线性模型预测控制方法研究 | 第39-63页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 控制器设计前的数学处理 | 第39-44页 |
| 3.2.1 数学基础 | 第39-40页 |
| 3.2.2 船舶模型的数学处理 | 第40-44页 |
| 3.3 非线性滤波器设计 | 第44-47页 |
| 3.3.1 Sigma点的对称采样 | 第44-45页 |
| 3.3.2 UT变换 | 第45页 |
| 3.3.3 UKF滤波器设计 | 第45-47页 |
| 3.4 环境观测器设计 | 第47-49页 |
| 3.5 基于非线性模型预测的动力定位系统控制器的设计 | 第49-59页 |
| 3.5.1 模型预测控制的基本原理 | 第49-50页 |
| 3.5.2 船舶控制的约束 | 第50-51页 |
| 3.5.3 非线性模型预测控制器的设计 | 第51-59页 |
| 3.6 仿真试验 | 第59-62页 |
| 3.6.1 仿真条件 | 第59-60页 |
| 3.6.2 基于NMPC控制器的动力定位系统仿真试验 | 第60-62页 |
| 3.6.3 仿真结果分析 | 第62页 |
| 3.7 本章小结 | 第62-63页 |
| 第4章 基于模型预测的环境最优动力定位控制器设计 | 第63-79页 |
| 4.1 引言 | 第63页 |
| 4.2 环境最优艏向控制策略 | 第63-66页 |
| 4.2.1 零侧推控制 | 第64-65页 |
| 4.2.2 零艏摇力矩控制 | 第65-66页 |
| 4.3 环境最优动力定位控制器设计 | 第66-70页 |
| 4.3.1 基于ZPC-W的环境最优动力定位控制器 | 第66-67页 |
| 4.3.2 基于WOPC的环境最优动力定位控制器 | 第67-69页 |
| 4.3.3 基于环境估计的环境最优动力定位控制器 | 第69-70页 |
| 4.4 仿真对比试验 | 第70-78页 |
| 4.4.1 仿真条件 | 第70页 |
| 4.4.2 基于ZPC-W的环境最优动力定位控制仿真 | 第70-73页 |
| 4.4.3 基于WOPC的环境最优动力定位控制仿真 | 第73-76页 |
| 4.4.4 基于环境估计的环境最优动力定位控制仿真 | 第76-78页 |
| 4.4.5 仿真结果对比分析 | 第78页 |
| 4.5 本章小结 | 第78-79页 |
| 结论 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86页 |
