《基於EIDE的船舶電力推進系統非線性控制方法研究》是依託上海電力大學，由薛花擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於EIDE的船舶電力推進系統非線性控制方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：薛花
- 依託單位：上海電力大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對船舶電力推進系統，考慮不確定性干擾的存在與系統的非線性特性，建立被控對象的非線性數學模型，研究利用微分幾何反饋線性化的方法將被控對象模型線性化的方法。基於變換後的船舶電力推進系統線性模型，提出一種組合狀態觀測器與低通濾波器的等價輸入干擾估計器(EIDE)的構造方法，通過將真實擾動等效為系統的輸入擾動，簡化系統非線性控制算法設計的複雜性。進而針對加入等價輸入干擾估計器的新型船舶電力推進系統，利用無源性控制方法和自適應策略，給出狀態反饋控制器、狀態觀測器與低通濾波器的分離設計方案，保證系統的穩定性、等價輸入干擾估計器的收斂性及系統的擾動抑制性能指標。在理論結果的基礎上，基於dSPACE快速控制原型技術，探討基於等價輸入干擾估計器的船舶電力推進系統的可實現條件，構造實時仿真系統，研究實現船舶電力推進系統高精度控制的一般規律，為建立高性能新型運動控制系統提供理論和技術支持。
結題摘要
項目選擇船舶電力推進系統作為研究對象，針對船舶電力推進系統具有非線性解析數學表示式的特點，採用座標變換及其李導數方法，處理船舶電力推進系統中具有解析模型的非線性函式，建立系統的偽線性模型；研究確定性或不確定性隨機干擾下，船舶電力推進系統等效輸入干擾估計器(EIDE)設計的新方法；探討干擾估計器和狀態觀測變數重構控制算法設計，結合無源性控制和自適應策略，實現等效輸入干擾的準確預估，達到船舶電力推進系統高精度控制的目的；以閉環系統被控對象的性能指標作為等效輸入干擾估計器的最佳化設計目標，使閉環系統的抗擾性能，在系統參數或外界擾動隨機變化時達到最優控制。採用快速控制原型(RCP)技術，實現船舶電力推進系統等效輸入干擾估計算法和自適應無源性控制方法的實時仿真，從而提高算法設計效率和控制器的可靠性。項目旨在建立和發展基於座標變換、無源性控制和最最佳化理論的非線性抗擾控制的理論和方法，研究船舶電力推進系統非線性對象高精度控制的一般規律，為建立高性能新型運動控制系統提供理論和技術支持。項目研究成果在許多套用領域(如大規模海上風力發電併網系統等)已實現推廣與套用，具有切實的理論意義和套用價值。
