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基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制
基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制
摘要：船舶航向控制一直是航海领域的重要研究课题之一。本文研究基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制方法，通过对船舶航向系统进行模型和控制器设计，提高了船舶航向的控制性能和鲁棒性。通过仿真实验证明了该方法的有效性和优越性。
1.简介
船舶航向控制是船舶导航系统中的核心控制环节，对船舶的稳定运行和精确定位起着至关重要的作用。然而，船舶航向控制存在着环境扰动、模型不确定性和传感器误差等问题，影响了船舶航向控制的性能。因此，提高船舶航向控制的鲁棒性和控制性能一直是研究者们关注的重点。
2.内模控制
内模控制是一种基于模型的控制方法，通过构建内模来实现对系统的精确跟踪和抑制外部扰动的功能。内模控制在船舶航向控制中具有重要的应用价值，可以有效地解决航向系统存在的不确定性和扰动问题。
3.鲁棒反馈线性化
鲁棒反馈线性化是一种常用的控制设计方法，可以实现对非线性系统的线性控制。通过设计合适的控制器和反馈线性化器，非线性系统可以被近似为线性系统，并具有良好的控制性能和鲁棒性。
4.基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制
本文提出了一种基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制方法。首先，通过对船舶航向系统进行模型建立和状态空间表示，得到非线性动力学模型。然后，通过引入线性化控制器和反馈线性化器，将非线性系统近似为线性系统，并设计鲁棒内模控制器。最后，通过仿真实验证明该方法在应对外部扰动和系统不确定性方面的鲁棒性和控制性能优势。
5.仿真实验与结果分析
通过进行仿真实验，对比分析了基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制与传统控制方法在船舶航向控制性能和鲁棒性方面的差异。实验结果表明，该方法在提高船舶航向控制性能和抑制外部扰动方面具有优势。
6.结论
本文提出了一种基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制方法，通过对船舶航向系统的模型建立和控制器设计，实现了对船舶航向的鲁棒性和控制性能的提升。仿真实验证明了该方法的有效性和优越性，具有较大的实际应用价值。
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