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多艘拖轮协助大型船舶靠泊的编队控制方法 预览

The formation control method for multiple tugboats assist the large ship berthing
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摘要 为了研究多艘拖轮协助欠驱动大型船舶靠泊的控制,提出了一种采用拖轮编队来解决大型船舶靠泊问题的控制方法.在拖轮的水动力学模型中,将大型船舶对拖轮的反作用力视为未知输入,给出了一种干扰估计误差方程和原状态方程形成互联系统的干扰观测器.该干扰观测器使得拖轮速度实际值与期望值误差能够快速收敛.在干扰观测器的基础上给出了拖轮编队控制器设计,并分析了闭环系统的稳定性.仿真结果验证了该方法的有效性. This paper addresses the control for multiple tugboats assisting the under-actuated large ship berthing.The control method is proposed for the large ship berthing by using tugboatsformation.Inthetugboats hydrodynamics model,reaction forces produced by the large ship are seen as the unknown input.The disturbance observers are given such that interconnected systems composed by disturbanceestimated error equations and original state equations are produced.These disturbance observers can accelerate the convergence of tugboats actual velocities and expected velocities.Then,based on them,the design of the tugboats formation controllers is given,and the stability of the closed-loop systems is analyzed.The simulation result shows that the method is effective.
作者 林安辉 曾建平 LIN Anhui;ZENG Jianping(School of Aerospace Engineering,Xiamen University,Xiamen 361102,China)
出处 《厦门大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期96-102,共7页 Journal of Xiamen University(Natural Science)
基金 国家自然科学基金(61374037).
关键词 大型船舶 靠泊 拖轮编队控制 干扰观测器 互联系统 large ship berthing tugboats formation control disturbance observers interconnected systems
作者简介 通信作者:曾建平,jpzeng@xmu.edu.cn
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