船舶航向的自适应自调节PID跟踪控制

赵志平; 张强

doi:10.19693/j.issn.1673-3185.01305

船舶航向的自适应自调节PID跟踪控制

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01305

赵志平^1,,
张强²

1 舟山引航站, 浙江舟山 316000;
2 山东交通学院航海学院, 山东威海 264209

基金项目: 山东省重点研发计划项目（2018GGX105014，2018GGX105003）；山东省高校科研计划项目（J18KA010，J18KA043）；山东省交通运输科技计划项目（2018B69）

详细信息

作者简介:
张强,男,1982年生,博士,副教授。研究方向:船舶运动与控制,非线性鲁棒控制。E-mail:zq20060054@163.com

通讯作者:
赵志平,男,1983年生,一级引航员,工程师。研究方向:船舶操纵技术。E-mail:master_zhaozp@sohu.com

中图分类号: U664.82

Adaptive self-regulation PID tracking control for the ship course

Zhao Zhiping^1
,,
Zhang Qiang²

1 Zhoushan Pilot Station, Zhoushan 316000, China;
2 Navigation College, Shandong Jiaotong University, Weihai 264209, China

Funds:

摘要: [目的] 针对遭受时变环境扰动且存在参数不确定性的船舶航向非线性控制系统，为满足其航向控制的实时性要求， [方法] 结合自适应技术，提出不依赖于模型参数与未知输入的自适应自调节的船舶航向跟踪控制方案，并利用Lyapunov直接方法验证该控制律的有界性。 [结果] 仿真结果表明，该控制器可以自适应自调节PID的控制增益，不仅继承了传统PID控制器的优点，还对未知时变扰动具有良好的鲁棒性。 [结论] 研究成果可为船舶航向的跟踪控制设计提供参考。
- 船舶航向 /
- 跟踪控制 /
- 不确定性 /
- 自调节PID /
- 自适应控制
Abstract: [Objectives] For the ship-course nonlinear control system subject to time-varying environmental disturbances with parametric uncertainties,to achieve the real-time requirements for course control, [Methods] an adaptive self-regulation PID ship course tracking control scheme not depending on model parameters and unknown input is proposed by using adaptive technique. With Lyapunov direct method to verify the designed control law,it can guarantee all signals in the closed-loop system of course control are bounded. [Results] Simulation results show that the controller can adaptively regulate the gain of PID. It not only inherits the advantages of the traditional PID controller,but also has good robustness to unknown time-varying disturbances. [Conclusions] The study results can provide reference for the course tracking control design of ships.
- ship course /
- tracking control /
- uncertainty /
- self-regulation PID /
- adaptive control

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船舶航向的自适应自调节PID跟踪控制

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01305

作者简介:
张强,男,1982年生,博士,副教授。研究方向:船舶运动与控制,非线性鲁棒控制。E-mail:zq20060054@163.com

通讯作者:
赵志平,男,1983年生,一级引航员,工程师。研究方向:船舶操纵技术。E-mail:master_zhaozp@sohu.com

Adaptive self-regulation PID tracking control for the ship course

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船舶航向的自适应自调节PID跟踪控制

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01305

1 舟山引航站, 浙江舟山 316000;

2 山东交通学院航海学院, 山东威海 264209

作者简介:
张强,男,1982年生,博士,副教授。研究方向:船舶运动与控制,非线性鲁棒控制。E-mail:zq20060054@163.com

通讯作者: 赵志平,男,1983年生,一级引航员,工程师。研究方向:船舶操纵技术。E-mail:master_zhaozp@sohu.com

English Abstract

Adaptive self-regulation PID tracking control for the ship course

1 Zhoushan Pilot Station, Zhoushan 316000, China;

2 Navigation College, Shandong Jiaotong University, Weihai 264209, China

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船舶航向的自适应自调节PID跟踪控制

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01305

作者简介: 张强,男,1982年生,博士,副教授。研究方向:船舶运动与控制,非线性鲁棒控制。E-mail:zq20060054@163.com

通讯作者: 赵志平,男,1983年生,一级引航员,工程师。研究方向:船舶操纵技术。E-mail:master_zhaozp@sohu.com

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船舶航向的自适应自调节PID跟踪控制

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01305

1 舟山引航站, 浙江 舟山 316000; 2 山东交通学院 航海学院, 山东 威海 264209

作者简介: 张强,男,1982年生,博士,副教授。研究方向:船舶运动与控制,非线性鲁棒控制。E-mail:zq20060054@163.com

通讯作者: 赵志平,男,1983年生,一级引航员,工程师。研究方向:船舶操纵技术。E-mail:master_zhaozp@sohu.com

English Abstract

Adaptive self-regulation PID tracking control for the ship course

1 Zhoushan Pilot Station, Zhoushan 316000, China; 2 Navigation College, Shandong Jiaotong University, Weihai 264209, China

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作者简介:
张强,男,1982年生,博士,副教授。研究方向:船舶运动与控制,非线性鲁棒控制。E-mail:zq20060054@163.com

通讯作者:
赵志平,男,1983年生,一级引航员,工程师。研究方向:船舶操纵技术。E-mail:master_zhaozp@sohu.com

1 舟山引航站, 浙江舟山 316000;

2 山东交通学院航海学院, 山东威海 264209

作者简介:
张强,男,1982年生,博士,副教授。研究方向:船舶运动与控制,非线性鲁棒控制。E-mail:zq20060054@163.com

1 Zhoushan Pilot Station, Zhoushan 316000, China;

2 Navigation College, Shandong Jiaotong University, Weihai 264209, China