[发明专利]基于智能自学习PI的动力定位船推进系统同步控制方法

权利要求书

1.一种基于智能自学习PI的动力定位船推进系统同步控制方法主要由两部分组成，包括建立虚拟推进电机控制算法和推进电机控制算法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

(1)根据多电机同步控制系统的特点建立船-桨-机各部分相互作用模型；

(2)建立虚拟推进电机和推进电机紧格式动态线性化数据模型；

(3)设计虚拟推进电机和推进电机控制算法中的控制律和估计律；

(4)设计基于智能自学习PI的动力定位船推进系统同步控制方法实现多推进电机同步控制。

2.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)其特征在于：在多推进电机系统中引入虚拟电机，建立带有转速同步补偿项g_j(k)＝χ_jn_v(k)的离散化系统模型，用虚拟电机与所有电机的转速差对虚拟推进电机进行转速补偿，减小了各电机之间的耦合，各推进电机的转速同步补偿器设计更为简单；

1)虚拟推进电机离散系统模型以及推进电机离散系统模型可以表示为以下形式

n_v(k+1)＝f_v(n_v(k),n_v(k-1),…,n_v(k-l_y),i_qv(k),i_qv(k-1),…,i_qv(k-l_u))+g_v(k)

n_j(k+1)＝f_j(n_j(k),n_j(k-1),…,n_j(k-l_y),i_qj(k),i_qj(k-1),…,i_qj(k-l_u))+g_j(k)

其中，f_j(…)、f_v(…)是未知非线性函数，n_v(k+1)为虚拟推进电机k+1时刻的转速，i_qv(k)为k时刻虚拟推进电机q轴电流值，n_j(k+1)为第j台推进电机k+1时刻的转速，i_qj(k)为第j台推进电机k时刻q轴电流值，l_y、l_u∈R为系统未知阶数，g_v(k)、g_j(k)为转速同步补偿项，g_j(k)＝χ_jn_v(k)，j＝1,2,...,τ；

2)基于上述离散系统模型建立虚拟推进电机和推进电机的紧格式动态线性化数据模型；

建立虚拟推进电机和推进电机紧格式动态线性化数据模型如下：

Δn_v(k+1)＝φ_v(k)Δi_qv(k)+Δg_v(k)

Δn_j(k+1)＝φ_j(k)Δi_qj(k)+Δg_j(k)

其中，Δn_v(k+1)＝n_v(k+1)-n_v(k)为k时刻到k+1时刻虚拟推进电机的输出转速增量，φ_v(k)为虚拟推进电机的伪偏导数，Δi_qv(k)＝i_qv(k)-i_qv(k-1)为虚拟推进电机的k-1时刻到k时刻q轴电流增量，Δn_j(k+1)＝n_j(k+1)-n_j(k)为k时刻到k+1时刻推进电机的输出转速增量，φ_j(k)为推进电机的伪偏导数，Δi_j(k)＝i_qj(k)-i_qj(k-1)为推进电机的k-1时刻到k时刻q轴电流增量。