公开(公告)号：CN111007854B

公开(公告)日：2022-10-25

申请号：CN201911313364.4

申请日：2019-12-18

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 夏国清 ,  夏小明 ,  孙创

IPC: G05D1/02 ,  G05D1/10

Abstract: 本发明公开一种欠驱动船轨迹跟踪控制系统，采集船舶实际位姿及速度信息，干扰观测器估计欠驱船所受外力干扰。导引系统提供各时刻期望位姿和速度。虚拟速率控制律基于坐标变换后速度微分值和位姿误差产生相应的值。一个辅助虚拟横向速率控制律处理欠驱问题。虚拟控制力基于虚拟速率控制律的微分值，虚拟速率误差和干扰的估计值产生相应的值。控制输入是基于虚拟输入力和输入误差补偿器的和，得到最终的控制指令传递给船舶，达到期望位置。本发明考虑了执行机构的输入饱和和输入速率限制，提出了基于虚拟控制律和输入误差补偿器的控制器，并将其应用到欠驱船的轨迹跟踪控制上，降低执行机构的输入速率对于降低推进器磨损和节能环保有着重大意义。

公开(公告)号：CN110032075B

公开(公告)日：2022-04-05

申请号：CN201910452382.4

申请日：2019-05-28

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 夏国清 ,  孙创 ,  王心玮 ,  夏小明 ,  孙显信

IPC: G05B13/04 ,  G05D1/02

Abstract: 本发明提供一种动力定位船饱和补偿控制系统设计方法，导引系统通过船舶期望位置和船舶的初始位置，计算各个时刻的期望位置、速度，传给控制器；传感器系统将测得的船舶信息传递给控制器和非线性干扰观测器；非线性干扰观测器对环境干扰实时估计，传递给控制器；船舶控制器综合信息，计算控制指令送给船舶的执行机构；饱和补偿系统将得到的辅助状态传递给船舶控制器；船舶执行机构执行船舶控制器的控制指令。本发明非线性干扰观测器的估计误差能够在有限时间内收敛为零，当饱和消失的时候，饱和补偿系统生成的辅助状态能够在有限时间内收敛为零，使用有限时间反步控制设计船舶控制器，所设计的控制器能够在有限时间内收敛。