文章标题：高速巡逻大惯性舰船航向自适应调节方法研究

文章作者：武雪峥¹, 许强², 姜秀玲¹, 李雪颖¹
关 键 字：平滑期望航向角度;高速巡逻大惯性舰船;自适应调节;不确定因子;期望运动方程
文章摘要：由于舰船转动惯量较高，使得舵效响应与航向调整存在显著时间延迟，难以将突变的航向指令转化为加速度受限的平滑指令，导致舵角变化范围较大。为此，设计高速巡逻大惯性舰船航向自适应调节方法。将不确定因子引入舰船舵角的期望运动方程中，引入平滑期望航向角度，将突变的航向指令转化为加速度受限的平滑指令。为抑制惯性系统对突变指令的过激响应，引入平滑期望航向角度并采用二阶滤波算法。通过扩张状态观测器分离漂角并修正，利用漂角估计设计滑膜调节规律，减少系统收敛误差，基于李亚普诺夫稳定性进行参数自适应，确保航向误差收敛，定义饱和函数给出航向稳定性调节规律，实现高效稳定的航向调节。测试结果显示：所提方法降低了艏摇波动的幅度与频率，调节后实际航向角与期望航向角之间的偏差值均极小，舵角变化范围最小。