基于干扰观测器的SWATH船运动非线性预测控制方法研究

基于干扰观测器的SWATH船运动非线性预测控制 本文针对带有海浪干扰和参数不确定的SWATH船运动控制问题，提出基于干扰观测器的SWATH船运动非线性预测控制方法。该方法首先对SWATH船运动进行建模、参数求解和海浪干扰仿真，然后根据运动模型设计非线性预测控制律，对SWATH船升沉和纵摇进行控制，同时利用干扰观测器对海浪干扰进行观测，并从理论上证明了所设计的控制器可以保证SWATH船运动的稳定性。 SWATH船运动控制问题是船舶控制领域中的一个热点问题，SWATH船由于其特殊的结构和运动特性，对于海浪干扰和参数不确定的影响非常敏感，传统的控制方法难以满足SWATH船的控制需求。因此，提出基于干扰观测器的SWATH船运动非线性预测控制方法，旨在提高SWATH船运动控制的稳定性和抗干扰能力。 干扰观测器是一种常用的状态观测器，能够对系统的状态进行实时观测和估计。通过结合干扰观测器和非线性预测控制律，可以实现在SWATH船运动控制中对海浪干扰的实时观测和抑制，从而提高SWATH船运动控制的稳定性和抗干扰能力。 非线性预测控制是一种基于模型预测的控制方法，通过建立SWATH船运动模型，根据模型预测未来状态，设计非线性预测控制律，对SWATH船升沉和纵摇进行控制。该方法可以实现在SWATH船运动控制中对海浪干扰的实时观测和抑制，从而提高SWATH船运动控制的稳定性和抗干扰能力。 本文的仿真结果表明，基于干扰观测器的SWATH船运动非线性预测控制方法可以提高SWATH船运动控制的稳定性和抗干扰能力，且可以对海浪干扰进行有效的观测和抑制。该方法对SWATH船运动控制领域具有重要的研究价值和应用前景。 关键词：SWATH船运动、非线性预测控制、干扰观测器、海浪干扰 本文的贡献在于： 1. 提出基于干扰观测器的SWATH船运动非线性预测控制方法，旨在提高SWATH船运动控制的稳定性和抗干扰能力。 2. 设计了一种基于干扰观测器的非线性预测控制律，对SWATH船升沉和纵摇进行控制，同时对海浪干扰进行实时观测和抑制。 3. 通过仿真结果验证了基于干扰观测器的SWATH船运动非线性预测控制方法的有效性和可靠性。 本文的结果对SWATH船运动控制领域具有重要的研究价值和应用前景，为SWATH船运动控制的研究和应用提供了新的思路和方法。