[发明专利]船舶航向自抗扰控制器

权利要求书

1.一种船舶航向自抗扰控制器，其特征在于该系统由包括自抗扰控制器、舵机伺服机构、船舶运动数学模型、风浪流干扰信号构成；所说的自抗扰控制器的输入端接收航向设定信号和由实际航向信号做比较，经自抗扰控制器处理后，输出端连接舵机伺服机构的输入端，传递输出控制信号；舵机伺服机构输出端连接船舶运动数学模型输入端；输出端实际航向连接自抗扰控制器输入端。

2.上述所说的自抗扰控制器由TD(跟踪微分器)、ESO(扩张状态观测器)和NLSEF(非线性状态误差反馈)三个部件组成；其中，给定航向信号连接到TD输入端，安排过渡过程，实现对系统输入信号的快速无超调跟踪，并给出良好的微分信号；被控对象的输入控制信号及实际航向信号连接到ESO，用来估计系统状态，得到系统被控对象的状态估计；与微分信号比较后得到的误差信号连接到NLSEF信号输入端，经过合适的“非线性配置”，就实现了非线性状态误差反馈控制律，从信号输出端将控制信号输出，送入舵机伺服机构的输入端。

3.上述所说的舵机伺服机构和船舶运动数学模型，建立包含舵机伺服机构的船舶运动一体化数学模型，即考虑舵机伺服机构的改进二阶Nomoto非线性响应模型。

4.上述所说的风浪流干扰信号采用综合综合正态分布随机干扰和综合均匀随机干扰信号。