| 基于ARX模型的船舶航向保持LQR控制 |
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| 引用本文： | 杨鑫,吴军,卢秋铸,王亮.基于ARX模型的船舶航向保持LQR控制[J].控制工程,2020,27(6):984-991. |
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| 作者姓名： | 杨鑫 吴军 卢秋铸 王亮 |
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| 作者单位： | 长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410114;中国移动通信集团湖南有限公司网管中心,湖南长沙410015;长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410114 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;湖南省教育厅科学研究项目;国家重点研发计划;湖南省重点研发计划项目 |
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| 摘 要： | 本文以船舶为被控对象,采用具有仿射结构的ARX模型描述船舶航向保持控制过程,分别采用最小二乘法和比较AICc值来辨识模型参数和阶次,通过比较4组ARX模型的一步预测和长期预测结果选择最佳模型。在最佳ARX模型基础上,设计了航向保持LQR控制,仿真结果显示,在有无海浪信号扰动下,LQR控制均能很好地实现航向保持,证明了基于ARX模型的船舶航向保持LQR控制方法的有效性。
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| 关 键 词： | 船舶航向保持控制 ARX模型 LQR控制 |
Ship Course Keeping LQR Control Based on ARX Model |
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| YANG Xin,WU Jun,LU Qiu-zhu,WANG Liang.Ship Course Keeping LQR Control Based on ARX Model[J].Control Engineering of China,2020,27(6):984-991. |
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| Authors: | YANG Xin WU Jun LU Qiu-zhu WANG Liang |
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| Affiliation: | (School of Electrical&Information Engineering,Changsha University of Science and Technology,Changsha 410114,China;Network Management Center,China Mobile Hunan Co.,Ltd,Changsha 410015,China) |
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| Abstract: | In this paper,the ship is the controlled object,the ARX model with affine structure is used to describe the ship course keeping control process,the least squares method and the comparison of AICc values are used to identify the model parameters and order,the best model is chosen by comparing the one-step and long-term predictions of the four ARX models.On the basis of the best ARX model,the LQR control is designed.The simulation results show that whether there is a disturbance of the wave signal,LQR control can well achieve the heading to maintain.The validity of the LQR control method for ship heading based on ARX model is proved. |
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| Keywords: | Ship course keeping control ARX model LQR control |
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