船舶鲁棒控制及仿真系统研究

采用ＶＢ和Ｍａｔｌａｂ混合编程技术,通过文件传送数据,通过仿人击键事件传达命令,开发了船舶鲁棒控制及仿真系统。该系统有“船舶模型”、“鲁棒控制算法”和“仿真”等五个模块,采用开放交互式设计结构,可随时更改设计及仿真参数,无需要改任何程序。研究了船舶鲁棒控制策略,并完成了回路成形、μ分析及鲁棒积分等五种鲁棒控制算法的标准Ｍａｔｌａｂ软件包实现,并针对每种算法,给出了实际的鲁棒控制算法设计及仿真示例。     

智能式航迹自动舵的硬件系统设计

论述了一类航迹自动舵的系统设计及海上实船试验情况，重点介绍系统硬件设计思想。     

利用Matlab仿真船舵角位置跟踪系统分析与修正

为解决船舵角位置跟踪系统设计和校正修改时间长的问题，利用Matlab的Simulink仿真工具对其建模与仿真，设计出满足各项性能指标要求的角位置随动控制系统，实验证明可以达到高效开发系统的要求．     

单值预估离散滑模控制及其应用

提出基于单值预估离散滑模控制算法的离散交结构控制系统设计新思路．根据不确定系统的名义模型设计理想滑模面，以名义模型作为预测模型，利用当前及过去时刻的滑模信息预测未来时刻的滑模动态，并将滚动优化和反馈校正引入离散滑模控制系统的设计．该方法不仅较好地消除了抖振现象，而且能保证闭环系统的鲁棒稳定性．将该算法应用于船舶航向控制器的设计，试验结果表明了它的有效性．     

H_∞控制器应用于船舶自动舵

应用Ｈ∞控制的Ｓ／Ｔ混合灵敏度方法于船舶自动舵设计。按机理估算模型乘性摄动上限，据此确定优化指标中的权函数Ｗ２。利用设计的控制器对闭环系统在多种环境条件下进行了仿真研究，结果是满意的。     

基于RLS自适应逆控制理论的船舶自动舵研究

本文探讨了自适应逆控制理论中的对象动态控制问题和对象扰动控制问题，并且针对船舶模型特性，用最小二乘法对船舶进行模型参数辩识和控制器的设计。仿真结果表明。与PID控制相比，自适应逆控制方法具有动态响应快，抗扰动性好等特点。     

航速参与控制的自动舵最优控制系统

Leeuven非线性船舶操纵运动模型考虑了船舶操舵引起的航速损失，利用最小二乘原理对此模型进行了线性化处理，考虑到船舶受到各种遭遇浪向的随机海浪的扰动及航向和航速测量元件存在的测量噪声，应用了Kalan滤波器作为状态观察器，控制系统应用了有积分作用的LQG最优控制技术，设计的自动舵控制系统有较好的船舶航向控制性能，又能把操舵引起的航速损失减至最小。     

一种CMOS电流舵结构D/A转换器的输出级电路设计

设计了一种应用于CMOS电流舵结构D/A转换器的输出级电路，对输出级电路中的OTA电路和偏爱电路做了理论分析和计算，并给出了部分仿真结果。而且，备部分电路匹配良好，提高了整个DAC的性能。     

约束条件下的舵鳍联合减摇控制研究

舵鳍联合减摇是一种新型减摇方法。在已有研究文献的基础上,基于输入输出线性化的鲁棒控制器设计方法,针对某集装箱船设计舵鳍联合减摇控制器,并重点研究舵速、鳍速限制对减摇效果与航向保持效果的影响,探讨舵速与鳍速之间的制约关系。仿真结果表明鳍速越低、舵速越高则减摇效果越好,但舵速、鳍速均有一上限值,超过上限值后,舵速、鳍速变化对减摇效果及航向保持效果的进一步改善不再明显。     

数字式自动舵控制系统的设计与实现

介绍了数字式自动舵控制系统的设计与实现,详细讨论了系统的工作原理、系统的技术要求、系统的总体结构、系统的硬件结构及系统的软件结构等。计算机仿真和工厂实际运行都表明了系统运行的可靠性和精确性。     

一种新型电流舵电荷泵电路

介绍了一种新型电流舵电荷泵电路。该电路采用了两个串联的MOS管实现电流镜像,大大提高了电流精度。此外,我们在电路中插入了精确电流复制电路,实现了很好的电流匹配。Cadence仿真结果很好地验证了我们的设计。     

小型无人机舵面故障的控制重构设计

小型无人机一般采用单余度设计,舵面故障后重构控制只能根据系统解析冗余进行设计,传统辨识方法复杂而且往往不能满足无人机重构控制的实时性。对由于舵面故障多样性引起的无人机参数大范围跳变进行分析,采用基于线性模型的方法离线重构控制器参数,实际飞行中在线自适应选择控制律,并针对存在大扰动的重构过程设计了动态补偿方案,保证无人机在故障发生后重构完成前的过渡过程的安全性。仿真实验表明,该方法能满足无人机舵面故障时控制律重构的实时性要求,保证过渡过程平稳,而且基于线性模型的控制器设计方法简便,工程实用性强。     

数字式自动舵控制系统的设计与实现

介绍了数字式自动舵控制系统的设计与实现 ,详细讨论了系统的工作原理、系统的技术要求、系统的总体结构、系统的硬件结构及系统的软件结构等。计算机仿真和工厂实际运行都表明了系统运行的可靠性和精确性。     

基于模糊算法的舵减摇滑模控制研究

以舵减摇的线性模型为研究对象,采用滑模变结构控制设计出舵减摇控制器,并在保证减摇效果的前提下,利用模糊逻辑算法对所设计切换函数的参数进行在线调整和优化,使得调整后的切换函数更合理,由于控制量与切换函数相关,从而使得控制量的输出减小,达到降低舵机摩擦损耗的目的,仿真研究表明该方法的有效性。     

神经模糊控制在船舶自动舵中的应用

针对常规模糊自动舵由于受船舶控制过程的非线性、时变性以及风浪干扰等因素影响,模糊控制规则和隶属函数需要校正,利用神经网络的自学习能力,用神经网络去实现模糊控制,设计自动舵神经模糊控制器,采用BP算法和最小二乘算法的混合学习算法实现对模糊规则和隶属函数的参数训练,提高控制器的自适应能力。仿真实验表明所设计的控制器有效可行,适应船舶在风浪干扰环境下的控制性能要求。     

新型舵电位计测试系统的研制

分析了某型导弹舵电位计的工作原理，在此基础上，综合运用现代测控技术和测试信号处理技术，对其测试方法进行了总体设计，并给出了系统硬件结构和测试软件的算法。试验和分析表明，该测试系统相对的测试系统精度提高4倍，功效提高一个数量级，从而证明了本系统的优越性。     

基于H∞的船舶多变量控制系统设计

针对舵减摇系统的特点,提出了一种新的H∞设计方案。对舵减横摇控制回路,采用H∞混合灵敏度的设计方法,在设计过程中分析了Bode积分定理对性能的限制条件,给出了一组最优设计结果。对艏摇控制回路,采用常规的负反馈设计方法设计了航向控制器。对整个系统进行的综合仿真表明,所设计的舵减摇系统满足性能要求,而且在不影响艏摇角的情况下,取得了很离的减摇率。     

PC104工控机在航迹自动舵中的应用

用ＰＣ１０４工控机开发船舶航迹舵，给出了系统设计的结构，系统软件用ＴＣ２．０开发，详细介绍了系统的软件设计及工作流程。     

基于PC104工控机的新型航迹舵

用PCIO4开发新型船舶航迹舵，研制出产品化样机。给出了系统设计的结构，系统软件用TC2.0开发，详细介绍了系统的软件设计及工作流程。     

水下航行器X字型舵面故障分析与仿真

X字型舵水下航行器与十字型舵水下航行器相比,舵机系统具有功能冗余性.目前国内对舵机系统的故障诊断主要是针对十字型舵,而对于X字型舵的研究还比较少.针对上述情况,论文分析了X字型舵与十字型舵水下航行器舵面布局的差异以及X字型舵水下航行器流体动力特性,建立了X字型舵水下航行器力及力矩模型,研究了X字型舵在舵面故障情况下动力特性的改变,给出了X字型舵舵面损伤时横滚角的动态变化.仿真结果表明,X字型舵水下航行器在舵面损伤时横滚角趋于发散,通过设置合适的观测器,就能检出该故障,对进一步研究X字型舵水下航行器的故障诊断具有重要的作用.