Lyapunov函数的舰船航向保持非线性控制器的设计

摘要

随着船舶航线研究的不断深入,对于舰船航向保持系统的要求不断提升。传统舰船航向保持非线性控制器由于输入控制量的设定能力较差,导致舰船航向的控制效果较差,影响船舶运行的稳定性。因而,设计Lyapunov函数的舰船航向保持非线性控制器提升船舶运行稳定性。根据船舶首摇角与船舶舵角之间动态关系结合RBFARX模型,构建船舶航向保持系统非线性模型。转化船舶航向保持系统模型表现形式,结合Lyapunov函数递推得到控制器控制输入量与输出量。构建仿真实验环节,通过与传统控制器对比可知,此控制器控制响应时间较短,角度误差较小。由此可断定此控制器的控制效果较好,可提升对船舶航行方向的控制能力。