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基于滑模控制的船舶推进电机控制系统的研究
基于滑模控制的船舶推进电机控制系统的研究
摘要：
随着航运业的发展和船舶技术的进步，船舶推进电机控制系统的研究变得愈发重要。本论文基于滑模控制方法，通过对船舶推进电机控制系统的建模和分析，设计出一种可靠、鲁棒的控制方法。通过实验验证，证明了该控制系统在船舶推进电机控制中的有效性和性能优势。
关键词：船舶推进电机控制系统、滑模控制、建模分析
1引言：
船舶推进电机控制系统在增加船舶运输效率、提高航行安全性等方面起着重要的作用。近年来，传统的PID控制方法逐渐受到滑模控制方法的替代。滑模控制方法具有良好的鲁棒性和适应性，可以有效应对系统参数的变化和外部干扰等问题。因此，基于滑模控制的船舶推进电机控制系统的研究具有重要的理论和实践意义。
2船舶推进电机控制系统建模：
船舶推进电机控制系统由电机、传动装置和控制器等组成。首先，对船舶推进电机进行建模和参数估计，以获取电机的数学模型。然后，通过系统辨识方法确定传动装置的传递函数。最后，将电机模型和传动装置模型进行整合，得到整个船舶推进电机控制系统的数学模型。
3滑模控制方法：
滑模控制方法是一种通过引入滑模面，实现对系统状态的控制的方法。其基本思想是在系统状态空间中定义一个滑模面，使得系统状态可以在滑模面上滑动，从而实现对系统状态的控制。滑模控制方法具有良好的鲁棒性和适应性，可以对系统参数的变化和外部干扰等问题进行有效的补偿。
4基于滑模控制的船舶推进电机控制系统设计：
在船舶推进电机控制系统中，通过引入滑模面对电机速度和转矩进行控制。首先，根据船舶推进电机的数学模型，设计出滑模面的动态方程。然后，通过选择合适的滑模面参数，得到滑模控制器的设计方法。最后，将滑模控制器与船舶推进电机控制系统进行整合，实现对电机速度和转矩的控制。
5实验验证和分析：
通过在实际船舶推进电机控制系统中的应用实验，对基于滑模控制的控制系统进行验证和性能分析。通过实验数据的分析和比较，证明该控制系统具有良好的鲁棒性和适应性，可以有效应对系统参数的变化和外部干扰等问题。
6结论：
本论文通过对船舶推进电机控制系统的建模和分析，设计出了一种基于滑模控制的控制方法。通过实验验证，证明了该控制方法在船舶推进电机控制中的有效性和性能优势。未来的研究可以进一步优化控制算法，提高控制系统的鲁棒性和适应性，以更好地满足船舶运输的需求。
参考文献：
[1]LuY,FanH,ZhangY,etal.Researchonfuzzyslidingmodecontrolofshippropulsionelectricmotor.201736thChineseControlConference(CCC),2017:3880-3885.
[2]SunZ,LiuW,LiuY,etal.SpeedControlofShipPropulsionMotorBasedonSlidingModeControl.2009InternationalForumonComputerScience-TechnologyandApplications,2009:592-595.
[3]ChoiJS,KimSB,LeeCG,etal.DesignofRobustSlidingModeControlforShipPropulsionElectricMotor.20169thInternationalConferenceonUbi-MediaComputing(UMEDIA),2016:204-208.