一种动力定位船的有限时间复合学习控制方法,涉及船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决现有动力定位船运动时系统参数不确定以及船舶进行特殊作业时运动输出轨迹受限的问题。本发明采用复合学习控制方法在有限激励条件下能在线辨识系统未知参数,保证各参数向量分量的收敛速度不受激励水平的影响且可灵活调整。采用非对称积分障碍李雅普诺夫函数直接将期望行为指标强加于输出轨迹上,避免了系统保守性增加和计算量增大等问题。本发明基于有限时间理论设计复合学习控制器,进一步提高了控制效果。
本实施方式中所采用的复合学习控制方法相比于其他控制方法,具有在有限激励条件下在线辨识系统未知参数的能力,保证各参数向量分量的收敛速度不受激励水平的影响且可灵活调整。同时,因采用非对称积分障碍李雅普诺夫函数直接将期望行为指标强加于输出轨迹上,避免了采用传统障碍李雅普诺夫函数完成类似功能时所带来的系统保守性增加和计算量增大等问题。此外,本实施方式基于有限时间理论设计复合学习控制器,进一步提高了控制效果。
材料科学与化学工程学院现有教职工170人,其中新世纪百千万人才工程国家级人选1人,教育部新世纪人才1人,全国优秀教师1人,龙江学者3人,省杰青4人,省思政名师1人,省级教学师德标兵4人,黑龙江省研究生优秀导师团队2个,博士生导师25人,硕士生导师106人。
评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会)
评价时间:2023-11-11
杨淑萍
黑龙江省农业科学院作物资源研究所
科研人员
综合评价
技术前景广阔,具备技术成果转移转化要求。
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评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会)
评价时间:2022-12-08
综合评价
本发明所述的一种动力定位船的有限时间复合学习控制方法,考虑了存在系统输出约束和参数不确定性的动力定位船有限时间复合学习控制方法与现有技术相比的优点有:
(1)本发明考虑了船舶作业过程中普遍存在的系统参数不确定这一问题,基于回归滤波、并行学习思想和动态回归扩张与混合过程设计复合学习律,在有限激励条件下确保参数估计收敛于其真值,放宽了参数估计对持续激励条件的依赖。此外,得益于动态回归扩张与混合过程的设计步骤,所有参数向量分量的收敛速度可以灵活调整,且不受激励水平的影响。
(2)本发明在实现有限激励条件下参数估计的同时,基于非对称积分障碍李雅普诺夫函数直接将期望行为指标强加于输出轨迹上,实现了对系统输出的直接约束。一方面避免了传统障碍李雅普诺夫函数在施加约束时需要将输出约束问题转化为误差约束问题从而导致的系统保守性增加,另一方面将积分障碍李雅普诺夫函数的适用范围扩展到了非对称边界条件下。
(3)本发明在实现输出约束和参数估计的同时,将并行学习推广到有限时间控制领域,提出了一种有限时间复合学习控制器,保证了参数辨识和轨迹跟踪的有限时间收敛,切实提高动力定位船作业的安全性和有效性,具有很强的工程意义。
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