大型船舶航迹多变量随机最优控制

基于随机控制理论，研究了大型船舶航迹的随机最优控制。以Mariner号船舶为研究对象，建立了该船的运动方程和干扰模型，在此基础上，利用卡尔曼滤波器对航向角Ψ、舵角δ、船位信息(经纬度)等进行最优估计，采用LQG随机控制方法对航迹进行随机最优控制。仿真结果表明航迹控制性能良好，能精确保持航迹。     

基于模糊控制理论的船舶动力定位系统的研究

本文建立了船舶定位系统的数学模型,并设计了系统的模糊控制器。通过仿真得出如下结论:基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型设计动力定位船舶控制器响应时间,上升时间短,超调率低,具有一定的抗干扰能力,有较强的鲁棒性,具有良好的控制品质。     

Online Delay—Evaluation Control for Networked Control Systems

This paper presented an evaluation approach of time delays for networked control systems (NCS). An improved scheme based on optimal LQG control was designed to achieve desired performance despite the uncertain delays in the system. The experimental results illustrate the effectiveness of the proposed control design and satisfactory performance of the closed-loop system.     

船舶动力定位系统控制器的设计

提出了完整的基于船舶运动数学模型的动力定位系统，并且提供了定点控制和跟踪控制两种控制方法，在跟踪控制中引入船舶运动的参考轨迹模型。应用基于卡尔曼滤波的状态观测器得到控制所需的船舶低频信号，控制器的设计采用了考虑积分作用环节的改进LQG算法，同时引入前馈以补偿风力作用以及参考轨迹模型带来的影响。最后控制器的性能通过系统的仿真得到验证。     

分离式尾舵潜艇卡单舵操纵控制技术研究

提出针对分离式尾舵单舵卡舵状态下的仅应用操纵面对潜艇进行挽回的LQG/LTR操纵控制技术,设计相应的分离式尾舵单舵卡舵状态下潜艇的数值仿真模块。数值仿真结果验证该设计方法的有效性。     

无外界动力源主动悬架蓄能器参数匹配

为了合理匹配LQG控制无外界动力源主动悬架的蓄能器充气压力、最高工作压力与容积等参数,以满足95．4％工作需求,选取理想控制力标准差的2倍为主动悬架的最大输出力,结合馈能／主动油缸参数确定蓄能器的理想工作压力;以压力波动小于5％为目标,确定蓄能器的充气压力和最高工作压力;推导了悬架与蓄能器间的能量流动方程,并在增加2kw负载条件下进行变容积参数的动态仿真,确定蓄能器的容积。计算结果表明：蓄能器理想工作压力为23．008MPa时,悬架二次型性能指标仅较理想状态增大5．21％;蓄能器的充气压力、最高工作压力与容积分别为11．108、23．583MPa与2．5L,此时LQG控制无外界动力源主动悬架稳定工作时蓄能器的最大压力波动为1．03％。可见蓄能器参数匹配结果同时满足无外界动力源主动悬架的低成本、高性能及高能量回收率的要求。     

智能结构应用于船体振动控制的研究

本文从机电耦合弹性体的理论出发,运用Hamilton原理建立一般机电耦合系统的动力分析模型,并推导出有限元分析的耦合系统方程、作动方程及检测方程.以此为基础进行压电控制系统设计.应用LQG算法对简化舱段船壳的振动控制表明,增大结构的阻尼,使结构的振动降低,有效地控制结构振动.     

Inverse neuro-fuzzy MR damper model and its application in vibration control of vehicle suspension system

In this paper, a magneto-rheological (MR) damper-based semi-active controller for vehicle suspension is developed. This system consists of a linear quadratic Gauss (LQG) controller as the system controller and an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) inverse model as the damper controller. First, a modified Bouc–Wen model is proposed to characterise the forward dynamic characteristics of the MR damper based on the experimental data. Then, an inverse MR damper model is built using ANFIS technique to determine the input current so as to gain the desired damping force. Finally, a quarter-car suspension model together with the MR damper is set up, and a semi-active controller composed of the LQG controller and the ANFIS inverse model is designed. Simulation results demonstrate that the desired force can be accurately tracked using the ANFIS technique and the semi-active controller can achieve competitive performance as that of active suspension.     

基于SIMULINK的车辆主动悬架LQG控制仿真研究

通过建立1／4车辆模型,应用最优控制理论进行了车辆主动悬架的LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制器的设计,并在Matlab／Simulink环境中建立系统模型并进行仿真,将仿真结果与被动悬架仿真结果进行对比分析。仿真结果表明,具有LQG控制器的主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

基于理论的船舶主机冷却水控制系统的设计

摘要本文对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析,建立了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型。由于系统的参数具有不确定性,并针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大,缸套冷却水出口温度经常超调的特点,设计了该系统的H∞控制器。通过仿真发现所设计的H∞控制器能有效地提高系统的动态精确度和抑制扰动的能力。