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欠驱动船舶轨迹跟踪非线性鲁棒控制的开题报告
一、选题背景
随着船舶自主控制技术的不断发展，高精度的船舶轨迹跟踪控制已经成为一个重要的研究领域。然而，在现实中船舶的控制并不容易实现，因为船舶的非线性和噪声干扰等复杂因素影响了控制系统的性能和稳定性。特别是在欠驱动船舶中，由于充分的操纵自由度缺乏，加上导航信息和传感器的限制，因此想要实现良好的轨迹控制是十分困难的。因此，本文将研究欠驱动船舶的高精度轨迹跟踪问题，探讨鲁棒控制方法在实现高精度控制中的应用。
二、研究内容
1.欠驱动船舶轨迹跟踪问题的数学建模：根据控制系统的特性和船舶的运动特征，建立欠驱动船舶的动力学模型和数学模型，以实现对船舶的控制。
2.非线性鲁棒控制方法的研究：非线性控制方法具有适应于广泛模型的特性，但是通常存在着对未知参数的依赖性。鲁棒控制方法特指设计在不确定参数情况下的控制方法。因此研究如何将非线性控制和鲁棒控制方法结合起来，提高其在欠驱动船舶中的应用效果。
3.欠驱动船舶轨迹跟踪的高精度控制方案设计：在数学建模和控制方法的基础上，设计欠驱动船舶的控制方案，以达到高精度的轨迹跟踪效果。
三、研究意义
本文通过将非线性控制和鲁棒控制方法进行结合，提出了一种鲁棒非线性控制方法，用于实现欠驱动船舶的高精度轨迹跟踪。该方法具有以下优点：
1.针对欠驱动船舶的运动特性，设计出鲁棒非线性控制方法，提高了控制系统的鲁棒性和兼容性。
2.在控制系统设计过程中合理设置反馈控制参数和鲁棒控制参数，提高了系统的稳定性和控制精度。
3.通过大量的仿真实验与对比分析，证明了鲁棒非线性控制方法在欠驱动船舶的轨迹跟踪控制中的有效性，并具有广泛的应用价值。
通过本文的研究，可以有效地提高欠驱动船舶的高精度轨迹跟踪控制能力，对于构建更加智能化和自主化的船舶控制系统具有积极的推动作用。同时，控制方法的结合还为解决其他复杂控制问题提供了有益的借鉴。