1.动态抗饱和船舶减摇控制方法,其特征在于,包括:
步骤S1,获得鳍执行器的幅度和速度饱和状态;
步骤S2,根据所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态,实现船舶的减摇控制:
当所述鳍执行器未发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制;
当所述鳍执行器发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行修正优化,通过无约束鲁棒控制器重新进行所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态的判断,直至所述鳍执行器未发生饱和,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制。
2.根据权利要求1所述的动态抗饱和船舶减摇控制方法,其特征在于,
所述动态抗饱和控制器是通过增广矩阵变换法得到的。
3.根据权利要求1所述的动态抗饱和船舶减摇控制方法,其特征在于,
所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态包括鳍角非线性和转鳍速度饱和非线性环节。
4.根据权利要求1所述的动态抗饱和船舶减摇控制方法,其特征在于,
所述步骤S2,具体为:
建立船舶横摇运动方程;
根据所述运动方程,得到对应转换所述运动方程的标准形式;
根据所述运动方程的标准形式,设计无约束鲁棒控制器;
对所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态进行判断,得到判断结果;
根据所述判断结果,实现船舶的减摇控制:
当所述鳍执行器未发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制;
当所述鳍执行器发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行修正优化,通过所述无约束鲁棒控制器重新进行所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态的判断,直至所述鳍执行器未发生饱和,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制。
5.根据权利要求4所述的动态抗饱和船舶减摇控制方法,其特征在于,
根据所述判断结果,实现船舶的减摇控制,具体为:
当所述鳍执行器未发生饱和时,仅有无约束鲁棒控制器工作;
获得船舶横摇角信息;
根据所述船舶横摇角信息,计算得到船舶减摇所需的横摇扶正控制力矩及鳍角指令信号,此时所述抗饱和控制器输入输出为零;
将所述鳍角指令信号发送给鳍伺服系统,根据所述鳍角指令信号,驱动鳍转动,完成减摇控制;
当所述鳍执行器发生饱和时,所述抗饱和控制器工作,且所述抗饱和控制器输入输出不为零;
对所述动态抗饱和控制器进行修正优化,通过所述无约束鲁棒控制器重新进行所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态的判断,直至所述鳍执行器未发生饱和;
将所述鳍角指令信号发送给鳍伺服系统,根据所述鳍角指令信号,驱动鳍转动,完成减摇控制。
6.动态抗饱和船舶减摇控制系统,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获得鳍执行器的幅度和速度饱和状态;
减摇控制模块,用于根据所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态,实现船舶的减摇控制:
当所述鳍执行器未发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制;
当所述鳍执行器发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行修正优化,通过无约束鲁棒控制器重新进行所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态的判断,直至所述鳍执行器未发生饱和,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制。
7.根据权利要求6所述的动态抗饱和船舶减摇控制系统,其特征在于,
所述动态抗饱和控制器是通过增广矩阵变换法得到的。
8.根据权利要求6所述的动态抗饱和船舶减摇控制系统,其特征在于,
所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态包括鳍角非线性和转鳍速度饱和非线性环节。
9.根据权利要求6所述的动态抗饱和船舶减摇控制系统,其特征在于,
所述减摇控制模块,具体用于:
建立船舶横摇运动方程;
根据所述运动方程,得到对应转换所述运动方程的标准形式;
根据所述运动方程的标准形式,设计无约束鲁棒控制器;
对所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态进行判断,得到判断结果;
根据所述判断结果,实现船舶的减摇控制:
当所述鳍执行器未发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制;
当所述鳍执行器发生饱和时,对所述动态抗饱和控制器进行修正优化,通过所述无约束鲁棒控制器重新进行所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态的判断,直至所述鳍执行器未发生饱和,对所述动态抗饱和控制器进行设计,驱动鳍转动,完成减摇控制。
10.根据权利要求9所述的动态抗饱和船舶减摇控制系统,其特征在于,
所述减摇控制模块,具体用于:
当所述鳍执行器未发生饱和时,仅有无约束鲁棒控制器工作;
获得船舶横摇角信息;
根据所述船舶横摇角信息,计算得到船舶减摇所需的横摇扶正控制力矩及鳍角指令信号,此时所述抗饱和控制器输入输出为零;
将所述鳍角指令信号发送给鳍伺服系统,根据所述鳍角指令信号,驱动鳍转动,完成减摇控制;
当所述鳍执行器发生饱和时,所述抗饱和控制器工作,且所述抗饱和控制器输入输出不为零;
对所述动态抗饱和控制器进行修正优化,通过所述无约束鲁棒控制器重新进行所述鳍执行器的幅度和速度饱和状态的判断,直至所述鳍执行器未发生饱和;
将所述鳍角指令信号发送给鳍伺服系统,根据所述鳍角指令信号,驱动鳍转动,完成减摇控制。