船舶航向自适应神经网络鲁棒跟踪控制

• 作者: 宋立国 张闯 谭卓理 陈伟强 陈军
• 来源期刊: 船舶工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: 船舶航向 跟踪控制器 指令滤波 神经网络 自适应律
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 专题:智能船舶
• 页码范围: 15-20
• 页数: 6页
• 分类号: U664.82
• 语种: 中文
• DOI: 10.13788/j.cnki.cbgc.2016.09.015

摘要

针对存在不确定性和带有完全未知时变环境扰动的船舶航向非线性控制系统,将指令滤波技术和反步法相结合,设计了一种船舶航向自适应神经网络鲁棒跟踪控制器,该控制器的提出不依赖于外部扰动任何的先验信息.首先,利用神经网络补偿船舶航向非线性控制系统中的非线性项.然后,设计自适应律在线更新神经网络权重向量和估计时变环境扰动的未知界.为了避免传统反步法中对虚拟控制律的反复求导,引入指令滤波技术,使得所设计的航向自适应神经网络跟踪控制器具有结构简单、易于工程实现的特点.理论分析表明,所设计的控制器能使船舶实际输出航向以任意期望的精度跟踪给定的参考航向,保证船舶航向闭环控制系统中所有信号一致最终有界.最后,以大连海事大学远洋实习船“育龙”轮为例进行仿真,仿真结果验证了所提控制器的有效性和鲁棒性.