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船舶电力系统的非线性鲁棒控制研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着近年来船舶电力化水平的提高，船舶电力系统在船舶中的应用越来越普遍。然而，在实际使用过程中，船舶电力系统受到各种复杂的环境和电力负载变化的影响，其动态特性非常复杂。因此，需要建立一个能够满足非线性和鲁棒性特点的控制模型。
本文旨在利用非线性控制和鲁棒控制的方法，对船舶电力系统进行研究，建立对复杂环境的适应性强、控制质量高的非线性鲁棒控制模型，为实现船舶电力系统的高效运转提供技术支持。
二、研究内容及方法
1.研究目标：建立船舶电力系统的非线性鲁棒控制模型，控制输入为船舶发电机的输出功率和负载电流。
2.研究内容：
（1）建立船舶电力系统的数学模型，分析其变电站和船舶发电机的特性，并分析其非线性和鲁棒性特性。
（2）选择非线性控制和鲁棒控制的方法，根据船舶电力系统的实际情况，建立非线性鲁棒控制模型。
（3）利用MATLAB/SIMULINK平台对船舶电力系统的非线性鲁棒控制模型进行仿真分析，验证其性能指标。
3.研究方法：
（1）使用非线性动力学及控制理论，分析船舶电力系统的基本结构和动态特性。
（2）根据船舶电力系统的特点，选择合适的控制策略，建立非线性鲁棒控制模型。
（3）仿真分析：利用MATLAB/SIMULINK对模型进行实验仿真，验证控制模型的性能和鲁棒性。
三、预期结果与成果
1.建立适应复杂环境和负载变化的船舶电力系统的非线性鲁棒控制模型。
2.证明非线性鲁棒控制方法具有解决船舶电力系统动态特性复杂问题的能力，改善系统的控制质量和鲁棒性。
3.提高船舶电力系统的运行效率和船舶的安全性。
四、可行性分析
1.现阶段，非线性控制和鲁棒控制的理论已经比较成熟，且在船舶电力系统的控制研究中已经得到广泛应用。
2.利用MATLAB/SIMULINK等仿真软件，对控制模型进行仿真实验，验证非线性鲁棒控制模型的性能和鲁棒性。
3.目前，对于船舶电力系统的非线性鲁棒控制研究还处于初步阶段，有很大的研究空间和发展前景。
五、研究计划
1.第一年（初步研究）：收集相关文献资料，学习非线性动力学及控制理论，建立船舶电力系统的数学模型，分析其特性。
2.第二年（模型建立与仿真研究）：判断非线性控制和鲁棒控制方法的适用性，建立非线性鲁棒控制模型，并利用MATLAB/SIMULINK平台对其进行仿真验证。
3.第三年（优化控制设计与应用研究）：对非线性鲁棒控制模型进行优化，并通过实验对控制模型进行应用研究，验证其实用价值。
六、预期工作量
1.收集文献资料：3个月
2.建立非线性鲁棒控制模型：6个月
3.进行仿真实验：9个月
4.编写研究报告：3个月
七、参考文献
1.NahmK.，KimK.（2005）“Robustvoltagecontrolinashipelectricpowersystemusingcompositenonlinearfeedbackcontrol”，ElsevierScience.
2.GopalakrishnanS.,KrishnamurthyP.(2002)“Nonlinearoptimalcontrolofmarinegasturbineengine”，JournalofMarineScienceandTechnology.
3.LedererJ.,DondeA.D.(2001)“Liealgebraicapproachtoobserverdesignformarinepowerplant”，JournalofControlScienceandEngineering.