[发明专利]一种基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法

说明书

技术领域

本发明属于气垫船故障处理领域，尤其涉及一种基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法。

背景技术

海洋蕴含着极其丰富的自然资源，人类一直以来都致力于海洋资源的开发和利用，船舶是一切与海洋相关活动的必然选择。随着科技的迅猛发展，普通船舶的性能已经远不能满足需求，因此高速船应运而生。气垫船是一种能够实现高速航行的特殊新型现代船舶，其航行时阻力小，航行速度可达200km/h。研究高性能气垫船对于提高航海运输能力具有重大意义。然而早期的气垫船操控方式均为人工操控方式，由于气垫船航行时的稳定性较差，采用驾驶员人工操控时，不仅工作量繁重，而且不易实现良好的控制效果，一旦操纵不当，会造成船的高速回转与侧滑，使船处于危险的航行状态。尤其是当执行机构发生故障时，如果驾驶员无法及时的判断故障并进行及时合理的操控，很容易造成翻船等严重事故，无法继续完成预设的各项工作任务。

为了提高气垫船的操控水平、降低操纵难度、减轻驾驶人员的工作强度、提高安全性能，美、俄、英等国家相继开发研制了气垫船综合驾控系统。美国的LCAC等气垫船均装备了具有协调控制方式的自动驾控系统。俄罗斯在气垫船控制系统方面有丰富的理论及实际经验，20世纪90年代开发出了“黄橄榄石-32M”型气垫船协调运动控制系统，该型气垫船协调运动控制系统已经装备在“欧洲野牛号”大型气垫登陆艇上。但以上系统均没有考虑发生执行器故障后的重构控制，也没有见到相关的公开文献。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高气垫船安全性的，基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法。

一种基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法，包括以下几个步骤，

步骤一：传感器采集气垫船的位置和艏向信息；

步骤二：求取传感器采集的当前位置与期望位置的偏差，采用鲁棒自适应滑膜控制方法，得到标称控制信号，传送给执行器；

步骤三：进行执行器故障诊断，如果执行器没有发生故障，执行器响应标称控制指令；如果执行器发生故障，利用虚拟执行器对标称控制信号进行重构，得到重构后的控制信号，传送给当前执行器。

本发明一种基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法，还可以包括：

1、虚拟执行器为：

x·Δ(t)=AΔxΔ(t)+BΔuc(t)uf(t)=GxΔ+Huc(t)yc(t)=CxΔ(t)+yf(t)xΔ(0)=0]]>