欠驱动水面船舶镇定控制的研究

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1、分类号：密级单位代码１０１５１ＵＤＣ：＃乂是蘇ｆ乂学全日制学术型硕击研究生学位论文欠驱动水面船舶镇定控制的研究鄉华指导教师徐进学教授申请学位类别工学硕±学科巧地）名称控制科学与工程学位授予单位大连海事大学２０１６年３月分类号密级ＵＤＣ单位代码１５１１０大连海事大学硕±学位论文欠驱动水面船舶镇定控制的研究郝华指导教师徐进学职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学硕±学科（专业）控制科学与工程论文完成日期２０１６年３月答辩日期２

2、０１６年３月觀委员会主席ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｏｆＵｎｄｅｒａｃｔｕａｔｅｄＳｕｒｆａｃｅＶｅｓｓｅｌｓＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｃＨｏＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎ仅ｆｂｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇ＊ＭＡｓ化ｒｏｆＥｎｉｎｅｅｉｉｎｇｇｂｙＨａｏＨｕａＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ；Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ

3、ＸｕＪｉｎｘｕｅｐＭａｒ．２０１６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巧工作所取得的成果，，＂欠那就仙搬郎棘Ｉ挖制的，，撰写成博／硕±学位论文６職，。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发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：制ｔ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、使用研究生学位论文的规定

4、，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》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论》（中＾文全文数据库国科学技术信息研究所）等数据库中１，并１＾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。：保密□在解密后适用本授权书。本学位论文属于年＂＂不保密□（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论

5、文作難名：棘导师签名：幸若也；曰撕户居年分月＞多曰中文摘要摘要欠驱动系统是指系统的独立控制变量的个数小于系统自由度的个数，简单的来说就是输入要比控制的量少。应用欠驱动系统，不但能够减少控制设各的花费和重量，而且在现实情况下，当某个设备出现故障不能正常的执行的时候，可Ｗ基于欠驱动的知识，利用剩余的正常设备继续执行命令，增强了系统的稳定性。所１＾，欠驱动系统越来越引起了广大学者的关注。一本文Ｗ常规水面船舶为研巧对象，在定的假设前提下，系统是欠驱动的，主要研究关于欠驱动水面船舶的镇定控制问题，建立了船舶运动的动态数学模型，并由此简化出了欠驱

6、动水面船舶的Ｈ自由度模型。重点考虑欠驱动水面对称船舶。模型，这就雇说模型中的惯性参数矩阵和阻尼矩阵上的非对角线元素均为零对一欠驱动水面对称船舶进行微分同胚变换，只要证明其中的个子系统能渐进稳定，就能证明整个系统也能渐进稳定。一Ｋ指数镇定控制问题研巧类欠驱动水面对称船舶的全局。首先，对船舶模型进行全局微分同胚变换和状态时变变换，再对其进行解稱，使之化为线性子系统和线性时变子系统，这样就将原来系统的复杂镇定问题转化为两个子系统的镇定问题；然后，为每个简单子系统设计独立的控制律，实现欠驱动船舶的全局Ｋ指数镇定。最后对系统进行仿真，证明设计的控制器能够使

7、系统镇定到原点。关键词：欠里动水面臟Ｋ指数脱御Ｊ英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｕｎｄｅｒａｃｔｕａｔｅｄｓｙｓｔｅｍｍｅａｎｓ化ａｔ化ｅｎｕｍｂｅｒｏｆｉ打ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｖａｒｉａｂｌｅｓｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ化ｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｅｒｅｅｓｏｆｆｒｅｅｄｏｍｓｓｔｅｍｓｉｍｌ化ｅｎｕｍｂｅｒｏｆｉｎｕｔｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ化ｅｇｙ，ｐｙ，ｐｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｎｔｒｏ