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作者：高诗杭，张显库，章沪淦
单位：大连海事大学 航海学院，辽宁大连 116026
摘 要：为研究无人船的航向保持控制问题，设计节能稳定、鲁棒性强的船舶航向保持控制器。以“育鲲”轮船模为研究对象，根据其相关参数建立船舶Nomoto模型并进行线性自抗扰控制器设计。为了践行低碳航行理念，减少无人船实际航行过程中的能耗，引入双重非线性修饰环节，使用MATLAB的Simulink工具箱进行仿真研究。仿真结果证明：根据船舶Nomoto模型和相关参数建立的线性自抗扰控制环节参数整定简单，使用船舶线性及非线性模型进行仿真试验可验证其具有较好的稳定性和鲁棒性。基于现有研究，引入双重非线性修饰环节，使用非线性函数对控制器的输出信号进行非线性化处理，使系统在使用更低能量输入时可得到更好的控制效果，实现无人船航行过程中的节能目标。使用文章所提控制方法可很好地实现无人船航向保持控制，降低船舶航行过程的能耗，具有一定的工程实用意义。
关键词： 无人船；航向保持；双重非线性修饰；自抗扰控制；状态观测器
基金项目： 国家自然科学基金项目（51679024）；大连市重点领域创新团队支持计划项目（2020RT08）
作者简介： 高诗杭（1999-），女，博士研究生。研究方向：船舶运动控制。
编 辑 | 寶戈
文章来源 | 《船舶工程》编辑部
