基于滑模变结构的船舶动力定位控制研究

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1、■分类号：密敬码１０１５１ＵＤＣ：单位代＠乂綱乂掌全日制应用型硕±研究生学位论文基于滑模变结构的船舶动力定位控制研究邵井丰指导教师黄耀惊副教授企业导师张显库教授申请学位类别工程硕±工程领域巧通运输工程学位授予单位大连海事大学２０１５年６月分类号—密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学工程硕±学位论文基于潛模变结构的船舶动力定位控制研究（应用研巧）邵并丰指导老师黄耀惊职称副教授企业导师张

2、显库职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类型工程硕±工程领域交通运输工程论文完成日期２０巧年６月答辩日期２０巧年６月答辩委员会主席大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，，独立进行研究工作所取得的成果＂＂撰写成博／硕±学位论文基于滑樓变结构的船舶动力定位控制研究。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研充做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发

3、表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研巧生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中園学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国

4、学位论文全文数据库》中国科学技术信息研巧所等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和（）提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂不保密〇愧在＾上方框内打Ｖ）论文作者签名；曰期：年＾月曰＾中文摘要摘要随着人们对海洋资源和能源的开发和探索范围越来越广，深海浮式生产系统的定位方式的研巧日益重视。船舶动力定位系统是巧环系统，它用船舶推进器产生推力来抵抗船舶所受的风、，、浪流等环境干扰进而使船舶尽可能地在规定的作业范围内保持其船位和緒

5、向。它的优点是船舶定位不受水深限制，在深水中船舶定位成本较低。动为定位控制技术已经经历了Ｈ代，其中滑模变结构控制巧ＭＣ在系统中存在）不确定性环境干扰时具有完全鲁棒性，因此本文采用滑模变结构控制技术设计船，舶动力定位控制器。但是滑模控制通常会引起抖振现象为了削弱抖振，本文将自适应和滑模控制结爸来设计船舶动力定位控制器。主要的研究工作如下：通过对船舶动力定位控制问题进行描述，设计了适用于船舶Ｈ自由度运动模型的滑模控制器和自适应滑模控制器，并且对我们所设计的控制器进行了稳定性分析。为了证明我们所设计

6、的控制器具有良好的控制性能和鲁棒性能，Ｗ某动力定位船舶为研巧对象，对设计的控制器进行仿真和结果分析，。仿真结果表明船舶能克服外界环境扰动运动到并稳定在期望位置上，从而验证控制器的控制性能和鲁棒性能良好。关键词：船舶动力定位；滑模变结构控制；船舶运动模型；仿真英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅ＾ｉｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｅｘｌｏｉｔａｔｉｏｎａｎｄｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｍａｒｉｎｅＫｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｐｐｐｐｅｎｅｒｔｈｅｏｓｌｉｔｉｔｉｏｎｉｎｏｆｆｏａｔｎｓｔｒ

7、ｕｃｔｕｒｅｓｂｅｃｏｍｅｓ１１１〇化ａｎｄｍｏｒｅａｅｎｔｉｏｎ．ｇｙ，ｐｇｇ－ＤｎａｍｉｉｌｌｌｗｈｉｉｉｃＰｏｓｉｔｏｎｉｎＳｓｔｅｍＤＰＳｓａｃｏｓｅｄｏｏｃｏｎｔｒｏｓｓ１；ｅｍｃｈｕｓｅｓｔｈｅｓｈｙｇｙ（ｐｙ，ｐ）ｔｈｒｕｓｔｅｒｔｓｉ巧ｗｉｎｗａｖｅａｎｄｗｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｎｄｍａｋｉｎ１：ｈｅｓｈｉ：ｏｒｅｄｆｌｏ，，ｇｐｋｅｅｐｉｔｓｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｈｅａｄｉｎｇｗｉｔｈｉｎｔｈｅ

8、ｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄｓｃｏｐｅｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎａｓｍｕｃｈａｓ＇化ｐｏｓｓ化ｌｅ．Ｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｉｓ化ａｔｓｈｉｐｓｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｎｏｔｒｅｓｔｒｉｃｔ；ｅｄｂｙｅｄｅｐ化ｏｆｔｈｅｗａｔｅｒ，ａｎｄｃ