交通运输工程学报
JOURNAL OF TRAFFIC AND TRANSPORTATION ENGINEERING
2005 Vol.5 No.4 P.72-76

基于反馈线性化的船舶航向保持模糊自适应控制

张松涛　 任光　

摘　要：针对诺宾(Norbin)非线性船舶模型,基于反馈线性化方法和由径向基函数(RBF)神经网络构建的模糊系统的逼近能力,提出了基于反馈线性化的船舶航向保持模糊自适应控制算法.运用泰勒级数展开的线性化技术,使模糊系统的所有参数均可实时调节,引入了鲁棒控制消除模糊逼近系统带来的误差,在李雅普诺夫稳定性理论的基础上导出了自适应控制率.该算法可以确保闭环系统渐近稳定,使系统的模型跟踪误差为0,优于传统的PID控制策略,具有良好的自适应能力.
关键词：轮机工程;航向控制;自适应控制;反馈线性化
分类号：U661.33 　文献标识码：A
文章编号：1671-1637(2005)04-0072-05

Fuzzy adaptive control for ship steering autopilot based on backstepping technique

Zhang Song-tao　 Ren Guang　

基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项目(20030151005);交通部交通应用基础研究项目(200332922505)
作者简介：张松涛(1972-),男,黑龙江阿城人,大连交通大学讲师,大连海事大学博士研究生,从事模糊控制与非线性控制研究.PhD, doctoral student, 86-411-83063183, zst0626@ 163. com.
作者单位：张松涛（大连海事大学,轮机工程学院,辽宁,大连,116026）　
　　　　　任光（大连海事大学,轮机工程学院,辽宁,大连,116026）　

参考文献：

[1]Krstic M.Nonlinear and Adaptive Control Design[M].New York:Wiley,1995.
[2]Nomoto K.On the steering quality of ships[J].International Shipbuilding Progress,1957,35(5):354-370.
[3]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.Yang Yan-sheng.Review on ship motion control[J].Journal of Traffic and Transportation Engineering,2003,3 (2):34-39.(in Chinese)
[4]杨盐生.船舶航向非线性系统的输出反馈鲁棒控制[J].交通运输工程学报,2002,2(1):118-121.Yang Yan-sheng.Output feedback robust control algorithm applied to ship steering autopilot with uncertain nonlinear system [J].Journal of Traffic and Transportation Engineering,2002,2(1):118-121.(in Chinese)
[5]Lee C C.Fuzzy logic in control systems[J].IEEE Transactions on Systems Man Cybernet,1990,20(2):419-435.
[6]Jang J S,Sun C T.Functional equivalence between radial basis function networks and fuzzy inference systems [J].IEEE Transactions on Neural Networks,1993,4 (1):156-159.
[7]Wang L X.Adaptive Fuzzy Systems and Control[M].NJ:Prentice Hall,1994.
[8]Wang L X.Stable adaptive fuzzy control of nonlinear systems[J].IEEE Transactions on Fuzzy Syst ems,1993,1 (1):146-155.
[9]Narendra K S,Annaswamy A M.Stable Adaptive Systems [M].NJ:Prentice Hall,1989.

收稿日期：2005年5月27日

出版日期：2005年12月31日

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