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基于输出反馈H算法的高速水翼船姿态控制

任俊生 杨盐生

任俊生, 杨盐生. 基于输出反馈H∞算法的高速水翼船姿态控制[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(1): 45-48.
引用本文: 任俊生, 杨盐生. 基于输出反馈H算法的高速水翼船姿态控制[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(1): 45-48.
REN Jun-sheng, YANG Yan-sheng. Controller design of hydrofoil catamaran with dynamical output-feedback H∞ scheme[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2005, 5(1): 45-48.
Citation: REN Jun-sheng, YANG Yan-sheng. Controller design of hydrofoil catamaran with dynamical output-feedback H scheme[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2005, 5(1): 45-48.

基于输出反馈H算法的高速水翼船姿态控制

基金项目: 

高等学校博士学科点专项基金项目 20020151005

详细信息
    作者简介:

    任俊生(1976-), 男, 河南洛阳人, 大连海事大学副教授, 博士, 从事船舶运动控制理论研究

  • 中图分类号: U664.82

Controller design of hydrofoil catamaran with dynamical output-feedback H scheme

More Information
    Author Bio:

    REN Jun-sheng(1976-), male, PhD, associate professor, 86-411-84729651, jsren@dlmu.edu.cn

  • 摘要: 应用输出反馈H控制算法, 利用Matlab的Simulink工具箱和LMI控制工具箱, 基于高速水翼船的运动仿真平台, 研究了高速水翼船在波浪中运动的姿态控制器设计。通过对水翼船的非线性运动数学模型在设计速度点处线性化, 得到了考虑外界干扰的水翼船运动状态空间模型。以高速水翼船HC200B A1为实例进行控制器设计的仿真研究, 发现输出反馈H控制器能够有效地减小波浪引起的摇荡运动。结果表明该设计方法仅需要系统的部分状态信息, 具有良好的控制效果。

     

  • 图  1  没有控制器作用时HC200B-A1的姿态历时曲线

    Figure  1.  Time curves of HC200B-A1's attitude with out controller

    图  2  控制器作用下HC200B-A1的姿态历时曲线

    Figure  2.  Time curves of HC200B-A1's attitude with controller

    图  3  姿态历时曲线对比

    Figure  3.  Comprison of time curves

    表  1  船型参数

    Table  1.   Parameters of test ship

    Loa/m L/m B/m d/m m/kg
    38.08 35.84 11.584 3.84 2×105
    u/(m·s-1) 翼展/m 翼弦/m xf1/m xf2/m
    20.58 0.96 8.32 6.56 -15.84
    下载: 导出CSV
  • [1] Fossen T I. Guidance and Control of Ocean Vehicles[M]. New York: Wiley, 1994.
    [2] 杨盐生. 船舶运动控制研究[J]. 交通运输工程学报, 2003, 3 (2): 34-39. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200302006

    YANG Yan-sheng. Review on ship motion control[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2003, 3(2): 34-39. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200302006
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    [4] 任俊生, 杨盐生, 杜嘉立. 高速水翼双体船波浪中运动建模与仿真[J]. 大连海事大学学报, 2004, 30(2): 4-8. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLHS200402002.htm

    REN Jun-sheng, YANG Yan-sheng, DU Jia-li. Modeling and simulation of the motions of hydrofoil catamaran in wave[J]. Journal of Dalian Maritime University, 2004, 30(2): 4-8. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLHS200402002.htm
    [5] Miyata H, Tsuchiya Y, Uotani N, et al. Development of a newtype of hydrofoil catamaran[J]. Journal of the Society of Naval Architect of Japan, 1988, 82(1): 82-91.
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-07-20
  • 刊出日期:  2005-03-25

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