模糊PID解耦算法在船舶動力定位系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、船舶動力定位系統(tǒng)在海洋開發(fā)中具有重要意義，受到各國越來越多的重視，國外的該技術(shù)已相對成熟，且在不斷優(yōu)化中，研究該技術(shù)對我國海洋事業(yè)發(fā)展有深遠意義，本文基于三自由度上的運動模型研究了模糊PID解耦控制算法在船舶動力定位系統(tǒng)上的應用。
　　在水平面上決定船舶運動的因素有縱蕩、橫蕩、艏搖三個自由度，船舶的運動分為高頻運動和低頻運動，而只有低頻運動會對船舶的位置造成影響，引起船舶低頻運動的因素有風、一階波浪、水流和動力部分產(chǎn)生的力和力矩，

2、據(jù)此建立了與阻尼系數(shù)，水動力系數(shù)和慣性系數(shù)相關(guān)的三自由度運動模型。
　　實際情況中水動力系數(shù)和慣性系數(shù)是經(jīng)過一定簡化后得到的，船舶的運動模型無法精確建立，經(jīng)典的PID控制無法滿足系統(tǒng)的控制要求，鑒于模糊算法不依賴于精確的數(shù)學模型，魯棒性強，本文采用模糊PID控制算法；建立了位置-速度雙環(huán)的控制策略；且在船舶的三個自由度運動中，橫向方向和艏向方向上存在著耦合，內(nèi)環(huán)部分加入解耦環(huán)節(jié)，采用對角陣解耦，根據(jù)控制對象的數(shù)學模型計算出正確的解