舵减摇控制系统的开环增益成形设计

来源期刊：控制工程2012年第2期

论文作者：梁利华 刘彦文 李栋良

文章页码：245 - 248

关键词：舵减摇;开环增益成形;Bode积分定理;性能要求;

摘    要：针对船舶航向/舵减横摇控制系统的特点,提出了一种新的设计方案。对舵减横摇控制回路,基于开环增益成形的思想,通过指定闭环灵敏度函数的幅频特性形状,得到相应的舵减横摇控制器。在设计过程中不但考虑了对象的非最小相位特性,还分析了Bode积分定理对性能的约束条件,在系统的性能和控制输出之间进行了折衷,给出了一组优化设计结果。对航向控制回路,应用混合灵敏度问题设计了H∞航向控制器。设计指标是在保证船舶能很好的跟踪航向指令的前提下尽可能的减小艏摇控制回路和横摇控制回路之间的耦合作用。仿真结果表明,所设计的舵减摇控制系统满足性能要求,取得了较高的减摇率,而且横摇运动对航向的影响很小。通过对摄动后的对象进行仿真,进一步验证了系统具有很好的鲁棒性。