船舶自动舵系统的频域分析方法

摘要

本发明涉及一种船舶自动舵系统的频域分析方法，构建船舶自动舵控制系统受控对象的数学模型，建立自动舵控制系统。根据闭环系统响应期望超调量和调节时间，确定控制系统闭环主导极点，通过自动舵控制系统的根轨迹图和伯德图，确定控制器的零极点，设计基于频域法的船舶自动舵二阶超前控制器，构建船舵自动舵控制系统仿真框图，对船舶自动舵控制系统和传统PID控制系统进行仿真对比分析，验证其有效性和可行性。本发明使自动操舵平稳性好、次数较少、舵叶转动幅度合理，减少舵机系统磨损、泄漏和转舵时推力损耗而节约能耗，自动、高精度地保持或改变船舶的航向，以保证船航的平时安全航渡和恶劣环境时船舶的避碰，在实际工程应用中具有参考价值。