船舶动力定位系统控制算法及策略研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 动力定位系统简介 | 第12页 |
| 1.2 动力定位系统组成 | 第12-14页 |
| 1.2.1 功率供应和管理系统 | 第13页 |
| 1.2.2 DP控制系统 | 第13-14页 |
| 1.2.3 推进系统 | 第14页 |
| 1.3 动力定位系统功能 | 第14-16页 |
| 1.4 动力定位控制方法发展综述 | 第16-17页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第17-19页 |
| 第2章 数学模型 | 第19-34页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 坐标系定义 | 第19-21页 |
| 2.3 船舶运动学数学模型 | 第21-24页 |
| 2.3.1 线性速度变换 | 第21-22页 |
| 2.3.2 角速度变换 | 第22-23页 |
| 2.3.3 六自由度船舶运动学数学模型 | 第23-24页 |
| 2.4 船舶动力学数学模型 | 第24-27页 |
| 2.4.1 刚体动力学数学模型 | 第24-25页 |
| 2.4.2 船舶水动力数学模型 | 第25-26页 |
| 2.4.3 船舶静力学数学模型 | 第26-27页 |
| 2.4.4 六自由度船舶动力学数学模型 | 第27页 |
| 2.5 环境力数学模型 | 第27-30页 |
| 2.5.1 风载荷数学模型 | 第28页 |
| 2.5.2 流载荷数学模型 | 第28-29页 |
| 2.5.3 浪载荷数学模型 | 第29-30页 |
| 2.6 三自由度船舶数学模型 | 第30-32页 |
| 2.6.1 DP数学模型 | 第31-32页 |
| 2.6.2 DP数学模型应用 | 第32页 |
| 2.7 本章小结 | 第32-34页 |
| 第3章 无源输入控制器设计 | 第34-58页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 无源滤波器设计 | 第34-35页 |
| 3.3 无源输入PID控制 | 第35-39页 |
| 3.3.1 PID控制器设计 | 第36页 |
| 3.3.2 非线性分离式原理 | 第36-37页 |
| 3.3.3 稳定性分析 | 第37-39页 |
| 3.4 无源输入LQ控制 | 第39-42页 |
| 3.4.1 线性化数学模型 | 第40-41页 |
| 3.4.2 LQ控制器设计 | 第41-42页 |
| 3.5 无源输入反步积分控制 | 第42-46页 |
| 3.5.1 反步积分控制器设计 | 第42-44页 |
| 3.5.2 稳定性分析 | 第44-46页 |
| 3.6 仿真分析 | 第46-56页 |
| 3.6.1 参数的设定 | 第46-49页 |
| 3.6.2 无源PID控制仿真 | 第49-52页 |
| 3.6.3 无源LQ控制仿真 | 第52-54页 |
| 3.6.4 无源反步积分控制仿真 | 第54-56页 |
| 3.7 本章小结 | 第56-58页 |
| 第4章 无源输入反步逆最优控制器设计 | 第58-76页 |
| 4.1 引言 | 第58-59页 |
| 4.2 反步逆最优控制器设计 | 第59-69页 |
| 4.2.1 状态空间数学模型 | 第59-60页 |
| 4.2.2 控制目标 | 第60-61页 |
| 4.2.3 线性反步变换 | 第61-62页 |
| 4.2.4 非线性反步变换 | 第62-64页 |
| 4.2.5 控制器设计 | 第64-69页 |
| 4.3 控制器结构图 | 第69-71页 |
| 4.4 无源反步逆最优控制仿真 | 第71-75页 |
| 4.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 第5章 环境最优控制 | 第76-91页 |
| 5.1 引言 | 第76-77页 |
| 5.2 极坐标系下的数学模型 | 第77-79页 |
| 5.2.1 运动学数学模型 | 第77-78页 |
| 5.2.2 动力学数学模型 | 第78-79页 |
| 5.3 环境力特点 | 第79-80页 |
| 5.4 控制目标 | 第80-81页 |
| 5.5 WOHC的实现 | 第81-84页 |
| 5.5.1 非线性反步积分控制 | 第82-83页 |
| 5.5.2 自适应积分操作 | 第83-84页 |
| 5.6 WOPC的实现 | 第84-85页 |
| 5.7 改进圆心运动控制律 | 第85-86页 |
| 5.8 基于无源PID的WOPC | 第86-87页 |
| 5.9 环境最优控制仿真 | 第87-89页 |
| 5.9.1 基于反步积分控制的WOPC仿真 | 第87-88页 |
| 5.9.2 改进的WOPC仿真 | 第88-89页 |
| 5.10 本章小结 | 第89-91页 |
| 第6章 循迹模式控制 | 第91-124页 |
| 6.1 引言 | 第91-92页 |
| 6.2 路径规划 | 第92-97页 |
| 6.2.1 直线和圆弧路径规划 | 第92-93页 |
| 6.2.2 改进直线和圆弧路径规划 | 第93-95页 |
| 6.2.3 高阶连续曲线路径 | 第95-97页 |
| 6.3 引导系统设计 | 第97-106页 |
| 6.3.1 连续曲率路径下LOS引导律 | 第98-102页 |
| 6.3.2 时变LOS引导律 | 第102-103页 |
| 6.3.3 直线圆弧路径下LOS引导律 | 第103-104页 |
| 6.3.4 ILOS引导律 | 第104-106页 |
| 6.4 控制系统设计 | 第106-111页 |
| 6.4.1 过驱动循迹控制系统设计 | 第106-109页 |
| 6.4.2 欠驱动循迹控制系统设计 | 第109-111页 |
| 6.5 仿真分析 | 第111-117页 |
| 6.5.1 过驱动循迹控制仿真 | 第111-113页 |
| 6.5.2 欠驱动循迹控制仿真 | 第113-116页 |
| 6.5.3 基于ILOS循迹控制仿真 | 第116-117页 |
| 6.6 模型实验 | 第117-123页 |
| 6.6.1 直线圆弧连接路径循迹 | 第119-121页 |
| 6.6.2 连续曲率路径循迹 | 第121-123页 |
| 6.7 本章小结 | 第123-124页 |
| 第7章 总结与展望 | 第124-127页 |
| 7.1 全文工作总结 | 第124-125页 |
| 7.2 本文创新点 | 第125-126页 |
| 7.3 工作展望 | 第126-127页 |
| 参考文献 | 第127-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 | 第136-137页 |
