[发明专利]一种包含输入时滞的气垫船航迹向的鲁棒控制方法

摘要

本发明公开了一种包含输入时滞的气垫船航迹向的鲁棒控制方法，包括以下步骤，步骤一：通过气垫船的传感器系统得到气垫船运动的状态向量，包括纵向速度u、侧向速度v以及转首角速度r；步骤二：根据传感器系统采集的数据，得到气垫船当前运动的航迹向步骤三：根据控制器输入进入执行器后的反应时间，引入输入时滞环节，建立包含输入时滞的状态空间模型；步骤四：将航迹向传送给鲁棒控制器，得到控制指令传送给执行器，实现航迹向控制。本发明引入输入时滞环节使得气垫船的模型更为精确，有利于系统的分析与综合，设计的控制器更具有实用性和鲁棒性，保守性较低且易于实现，遗传算法则保证了鲁棒控制器设计的最优。

主权项

一种包含输入时滞的气垫船航迹向的鲁棒控制方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：通过气垫船的传感器系统得到气垫船运动的状态向量，包括纵向速度u、侧向速度v以及转首角速度r；步骤二：根据传感器系统采集的数据，得到气垫船当前运动的航迹向步骤三：根据控制器输入进入执行器后的反应时间，引入输入时滞环节，建立包含输入时滞的状态空间模型：$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}\left(t\right)=Ax\left(t\right)+B_1\mathrm{\τ}(t-d(t\left)\right)+B_{2}b\left(t\right)\\ y\left(t\right)=Cx\left(t\right)\end{array}\right.$其中M＝M^T>0为惯性矩阵，D>0为线性阻尼矩阵，τ为控制量，b为环境干扰，d(t)为时变时滞，满足：$\left\{\begin{array}{c}0\<d\left(t\right)\<d\\ \stackrel{\·}{d}\left(t\right)\<\mathrm{\μ}\end{array}\right.$其中d为时变时滞的上界，μ为时滞变化限制；步骤四：将航迹向传送给鲁棒控制器，得到控制指令传送给执行器，实现航迹向控制。