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船舶运动简捷鲁棒控制PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：张显库着
• 出 版 社：北京：科学出版社
• 出版年份：2012
• ISBN：9787030334992
• 页数：176 页

图书介绍：本书系统深入地总结了近12年来作者提出的简捷鲁棒控制算法应用于船舶运动控制所取得的主要成果，其严谨的论述有利于感兴趣的读者尽快地触及学科的前沿问题；书中融入了作者对船舶运动科学的一系列思考所得和研究设计范例，从而使本书避免了泛泛空谈的弊端。本书共分6章：绪论；船舶运动数学模型；线性系统的简捷鲁棒控制；神经网络简捷鲁棒控制；非线性系统的简捷鲁棒控制；简捷鲁棒控制在航海模拟器中的应用。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：现代蓄电池电动船舶的电力推进技术下一篇：公路工程标准勘察设计招标资格预审文件 2011年版 《船舶运动简捷鲁棒控制》目录 标签：船舶 控制 运动

第1章 绪论1

参考文献11

第2章 船舶运动数学模型16

2.1 引言16

2.2 船舶平面运动的线性化数学模型17

2.2.1 船舶平面运动的非线性模型和线性模型18

2.2.2 状态空间型船舶平面运动数学模型21

2.2.3 传递函数型的船舶运动数学模型22

2.3 响应型非线性船舶运动数学模型23

2.3.1 响应型非线性数学模型描述24

2.3.2 非线性表达式中参数的曲线拟合计算25

2.3.3 响应型非线性船舶运动数学模型的验证26

参考文献26

第3章 线性系统的简捷鲁棒控制29

3.1 SISO系统的简捷鲁棒控制29

3.1.1 准备知识29

3.1.2 H∞鲁棒控制理论简述30

3.1.3 回路成形算法34

3.1.4 SISO系统闭环增益成形控制算法35

3.1.5 船舶自动舵简捷鲁棒控制算法37

3.2 简捷鲁棒控制的特例——PID控制40

3.2.1 张氏模型及PID参数求取40

3.2.2 鲁棒PID控制在水箱液位控制中的应用41

3.2.3 鲁棒PID控制与最优PID控制的比较43

3.2.4 鲁棒PID控制与H∞控制的比较44

3.3 简捷鲁棒控制的模型摄动45

3.4 不稳定系统的简捷鲁棒控制46

3.4.1 一般不稳定过程的简捷鲁棒控制46

3.4.2 用镜像映射方法求纯不稳定过程的鲁棒控制器48

3.4.3 具有对偶极点的不稳定过程的鲁棒控制51

3.4.4 具有对偶零极点的不稳定系统控制器设计55

3.5 基于信息对称的简捷鲁棒控制65

3.5.1 信息对称理论66

3.5.2 基于闭环增益成形算法的简捷控制67

3.5.3 改进舵机执行机构增加信息传递量68

3.6 离散系统的简捷鲁棒控制71

3.6.1 离散型闭环增益成形算法72

3.6.2 船舶航向保持离散数学模型74

3.7 大惯性系统简捷鲁棒控制算法改进76

3.7.1 改进的船舶简捷鲁棒控制算法76

3.7.2 仿真结果分析78

3.8 MIMO系统的简捷鲁棒控制79

3.9 非方阵系统的简捷鲁棒控制84

3.10 多时滞非方阵系统的简捷鲁棒控制88

3.10.1 多时滞非方阵系统的闭环增益成形算法88

3.10.2 仿真实例89

3.11 简捷鲁棒控制的非脆弱性92

3.11.1 问题描述及准备知识93

3.11.2 鲁棒PID参数设计及非脆弱性验证93

参考文献96

第4章 神经网络简捷鲁棒控制100

4.1 基于监督控制的简捷鲁棒控制100

4.1.1 鲁棒神经网络系统100

4.1.2 响应型非线性船舶运动数学模型101

4.1.3 仿真结果102

4.2 基于直接控制的简捷鲁棒控制105

4.2.1 鲁棒神经网络控制器设计105

4.2.2 鲁棒控制器的实现及仿真结果112

参考文献116

第5章 非线性系统的简捷鲁棒控制117

5.1 非线性PID算法117

5.1.1 非线性控制理论发展概述117

5.1.2 基于精确反馈线性化的船舶航向保持PID控制器119

5.1.3 与闭环增益成形算法结合形成鲁棒PID控制器121

5.1.4 由闭环增益成形算法构成的非线性鲁棒PID控制器122

5.2 基于精确反馈线性化的简捷鲁棒控制123

5.2.1 精确线性化的条件123

5.2.2 基于状态反馈精确线性化法的非线性船舶自动舵设计124

5.3 基于Backstepping的非线性控制127

5.3.1 Lyapunov理论127

5.3.2 基于Backstepping方法的船舶运动航向保持控制128

5.4 积分Backstepping的简捷鲁棒控制133

5.4.1 积分Backstepping设计方法133

5.4.2 积分Backstepping的船舶航向保持非线性鲁棒控制器设计134

5.4.3 仿真结果分析140

5.5 基于Lyapunov的简捷鲁棒控制142

5.5.1 船舶航向保持的非线性简化控制算法142

5.5.2 仿真实验144

5.6 MIMO非线性系统的简捷鲁棒控制146

5.6.1 虚拟输出函数的简便求解方法147

5.6.2 非线性舵鳍联合系统的状态反馈线性化148

5.6.3 非线性舵鳍联合系统的控制器设计151

5.6.4 仿真研究152

5.7 具有非线性反馈的简捷鲁棒控制154

5.7.1 正弦函数驱动的非线性反馈控制系统155

5.7.2 仿真结果分析157

参考文献159

第6章 简捷鲁棒控制在航海模拟器中的应用162

6.1 航海模拟器简介162

6.2 简捷鲁棒控制在航海模拟器中的应用163

6.2.1 航迹保持原理163

6.2.2 航迹保持控制算法164

6.2.3 系统的VC实现及结果168

6.2.4 简捷鲁棒控制算法在航海模拟器中的应用170

参考文献176

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1、应用领域

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此外，船舶运动简捷鲁棒控制.pdf电子书版文档下载还可以应用于船舶的能源管理。通过优化船舶的动力系统，降低能耗，提高船舶的经济性。在实际应用中，该文档已经成功应用于多个船舶项目，为船舶运动控制领域的发展提供了有力支持。

2、技术特点

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1）模块化设计：船舶运动简捷鲁棒控制.pdf电子书版文档下载采用模块化设计，便于工程师根据实际需求进行定制化开发。2）易于实现：该文档提出的控制算法具有较强的可移植性，能够方便地应用于各种船舶控制系统。3）适应性：该文档针对不同船舶和航行环境进行了优化，具有较强的适应性。

在实际应用中，船舶运动简捷鲁棒控制.pdf电子书版文档下载已经取得了显著的效果。例如，在某大型货船的航行试验中，采用该文档提出的控制策略后，船舶在风浪较大的海域航行时，稳定性得到了显著提高，航行时间缩短了约10%。

3、优势分析

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1）提高船舶安全性：通过采用鲁棒控制策略，船舶在航行过程中能够有效应对各种干扰，提高航行安全性。2）降低能耗：优化船舶的动力系统，降低能耗，提高船舶的经济性。3）提高控制精度：采用简捷的控制算法，提高控制精度，使船舶在复杂环境下能够保持稳定航行。4）易于实现：控制算法具有较强的可移植性，便于工程师进行定制化开发。

此外，船舶运动简捷鲁棒控制.pdf电子书版文档下载还具有以下优势：1）降低开发成本：模块化设计降低了开发成本，提高了开发效率。2）提高船舶竞争力：采用先进控制技术，提高船舶的航行性能，增强船舶的市场竞争力。3）促进船舶行业技术进步：为船舶运动控制领域的研究和开发提供了有益的参考和借鉴。

4、实际应用案例

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1）某大型油轮：采用该文档提出的控制策略后，油轮在风浪较大的海域航行时，稳定性得到了显著提高，航行时间缩短了约15%。2）某客船：采用该文档提出的控制策略后，客船在复杂航行环境下，航行性能得到了明显改善，旅客满意度提高。3）某小型船舶：采用该文档提出的控制策略后，船舶在狭窄航道航行时，能够保持稳定航行，提高了船舶的航行安全性。

这些案例充分证明了船舶运动简捷鲁棒控制.pdf电子书版文档下载在船舶运动控制领域的实际应用价值。随着船舶运动控制技术的不断发展，该文档的应用前景将更加广阔。

总结：

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