非线性船舶航向控制方法及控制系统

摘要

本发明公开了一种非线性船舶航向控制方法及控制系统，以包括连续性方程、动量方程、物态方程在内的流体力学控制方程组为基础，结合船舶航向、舵角的运动方程和状态方程，用二次多项式拟合的方法建立船舶航向舵角的高阶非线性数学模型，然后运用滑模变结构控制理论，求取合适的切换面和稳定的滑模运动方程，把船舶航向舵角的非线性数学模型当作一类仿射非线性系统，求解船舶航向舵角的非线性数学模型的滑模变结构控制器结构，以实现对船舶航向和舵角两个状态变量的同时控制。本发明能同时较好地对航向角和舵角两个状态变量进行控制，响应快、超调小和鲁棒性强。