多傳感信息融合的船舶動力定位控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真

孫 弢

(吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 吉林132021)

0 引 言

隨著人類對海洋資源開發(fā)的不斷深入和海上運輸要求的不斷提高，使得船舶定位問題的研究具有重要的理論意義和實用價值。海上風(fēng)浪流等外界干擾對船舶的航行影響很大，為使船舶在某一特定位置保持船位，船舶必須能夠準(zhǔn)確地產(chǎn)生用來抵消外界干擾力的反向力和力矩。動力定位能夠?qū)崟r控制船舶當(dāng)前位置和航行方向，是船舶主要的定位方式之一。與錨泊定位方式相比，動力定位適用于任意水深位置，為船舶提供推力和力矩來抵抗外界的環(huán)境擾動，因此是一種較為理想的船舶定位方法。船舶動力定位系統(tǒng)主要包括動力裝置、推進裝置、測量裝置和自動控制系統(tǒng)［1］。其中，自動控制系統(tǒng)通常是帶信號反饋功能的閉環(huán)系統(tǒng)，接受傳感器檢測的船舶位置和航行方向信號，通過計算機處理，消除風(fēng)浪等外界條件的干擾信號，轉(zhuǎn)化為各推進裝置的推力和力矩輸出信號。目前，船舶定位控制方法主要包括傳統(tǒng)的PID 控制技術(shù)、線性最優(yōu)控制技術(shù)、非線性控制技術(shù)、自適應(yīng)控制技術(shù)和智能控制技術(shù)［2－6］等。此外，實時、準(zhǔn)確的測量裝置是船舶動力系統(tǒng)安全性能和控制性能的重要保障。近年來，隨著信息融合技術(shù)［7－8］的發(fā)展，應(yīng)用多傳感器信息系統(tǒng)來提高動力定位測量裝置的準(zhǔn)確性和精度是目前船舶定位技術(shù)必須解決的關(guān)鍵問題［9］。本文將基于多傳感信息融合技術(shù)進行船舶動力定位控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真。……