Control system design for stabilization of marine vessel's nominal motion

Abstract

В данной работе рассматривается задача стабилизации программного движения морского судна в горизонтальной плоскости при наличии неполной информации о векторе состояния, ограничений на управление, а также внешнего возмущения - бокового ветра. Динамика морского судна и воздействие бокового ветра моделируются на основе анализа соответствующей литературы. Предложенный метод решения состоит из нескольких этапов: линеаризации математической модели движения морского судна в горизонтальной плоскости, построения асимптотического наблюдателя, синтеза многоцелевого закона управления. В процессе решения используется принцип замороженных коэффициентов. Компьютерное моделирование реализуется с использованием программных средств MATLAB и Simulink.

In this paper, problem of stabilizing nominal motion of marine vessel in horizontal plane is considered in presence of incomplete information about state vector, control constraints and external disturbance - side wind. Dynamics of the sea vessel and influence of the side wind are modeled on basis of relevant literature's analysis. Proposed solution method consists of several stages: linearization of the mathematical model of the vessel's motion in horizontal plane, construction of asymptotic observer, synthesis of multi-purpose control law. In the solution process, principle of frozen coefficients is used. Computer simulation is implemented using software tools of MATLAB and Simulink.