动力定位船舶非线性自适应控制研究的任务书.docx

动力定位船舶非线性自适应控制研究的任务书
任务书
一、课题背景
随着我国船舶工业不断发展，动力定位技术已经得到广泛应用。动力定位船舶通过控制推进系统，保持船舶在海上的固定位置和方位不变，有效的提高了船舶的作业和运输效率。然而，在实际控制过程中，动力定位船舶受到各种外部扰动以及船舶本身的摆动和动力系统的复杂性等多种因素的影响，容易导致控制系统稳定性和控制精度的下降，严重影响船舶的安全和操作效率。
因此，本课题旨在研究动力定位船舶非线性自适应控制方法，以提高船舶的控制稳定性和控制精度，保障船舶航行和作业的安全。
二、课题内容与研究思路
1.动力定位船舶的非线性建模
动力定位船舶由推进系统、位置估计系统和控制系统三部分组成，其控制过程即为利用控制系统控制推进系统，使船舶在海上实现固定位置和方位的预设值。本课题将对动力定位船舶进行非线性建模，包括推进系统模型、位置估计系统模型和控制系统模型。
2.动力定位船的非线性自适应控制方法研究
本课题将研究基于滑模控制的非线性自适应控制方法，利用船舶自身的动态参数实现对推进系统的控制。研究滑模控制算法的原理和应用，并将其应用于动力定位船的控制系统中，以提高船舶的控制稳定性和控制精度。
3.实验验证与仿真分析
通过仿真实验验证所提出的非线性自适应控制方法的有效性，并对控制策略的参数进行优化，以实现较好的控制效果。同时，针对控制方法的不足之处，进行仿真分析和讨论。
三、研究任务
1.系统学习动力定位船的工作原理，了解动力定位船的动态特性和控制要求。
2.学习滑模控制算法的原理和应用，掌握非线性自适应控制方法的关键技术。
3.实现动力定位船的非线性建模，并进行仿真分析，验证模型的正确性。
4.综合运用控制系统理论和非线性自适应控制方法，对动力定位船的推进系统进行控制算法设计，模拟实验验证设计的有效性。
5.对发现和解决的问题进行总结，优化控制方法，提高动力定位船的控制效率和控制精度。
四、研究要求与考核标准
1.所撰写的研究报告符合学术规范，有独立的研究思路和结论。
2.实验数据分析能力强，结果准确可靠，仿真分析清晰明了，论文文字表述准确、流畅。
3.具有良好的沟通和团队合作能力，能够独立思考和解决问题。
4.每周按时提交实验报告，按时完成每个阶段的研究任务，积极参加组内的研讨和交流。
5.完成规定的课程论文及答辩等考核要求，获得相应学分和证书。
五、参考文献
1.陈宝兴等.动力定位控制系统设计与仿真[M].电子工业出版社.2014.
2.李捷等.非线性滑模控制[M].机械工业出版社.2002.
3.梁顺祥.滑模控制原理及应用[M].科学出版社.2010.