[01243648]高效节能型船舶航向/航迹控制系统

一、概述

随着船舶向大型化和高速化的发展，对船舶的航向/航迹控制提出了更高的要求，同时由于资源日益紧缺，节能也成为系统设计时必须考虑的问题。本系统提出了在舵上增加独立控制的翼舵的设计，并采用智能控制策略构成船舶航向/航迹-主舵/翼舵智能矢量控制系统，使得船舶在航行时尽量减少主舵转动的频率与幅度，保持航向/航迹所需的扶正力由翼舵提供，既改善船舶操舵性能，又提高航向/航迹控制效果，达到了降低系统能耗的目的。

二、系统组成

系统组成如图1所示。系统由航迹控制器、航向控制器、舵角/翼舵角分配器及相应的舵伺服系统组成。

三、系统创新点

① 主舵/翼舵智能矢量控制技术本项目提出主舵/翼舵独立翼面结构，主舵和翼舵之间可以实现任意转角比矢量控制。

② 高精度大功率电动机驱动伺服系统主舵舵机和翼舵舵机均由高精度大功率永磁同步电机伺服系统取代原有的液压伺服系统。

③ 智能复合控制策略采用船舶航向鲁棒最小二乘支持向量机复合控制策略和航迹递归模糊神经网络智能控制策略。

四、系统优点（200字）

① 降低系统能耗主舵和翼舵间可实现任意转角比，通过矢量控制合理分配驱动能量，降低了系统能耗。

② 可靠性高，维护方便采用电动机伺服系统取代液压伺服系统，大大降低了维修和维护难度。

③ 控制效果好采用智能控制策略取代传统控制策略，可实现高精度的航向和航迹控制。

五、目前技术成熟度

目前已经完成了缩比原理样机的研制，并在实验室进行了测试。测试结果表明，电动机伺服驱动系统控制误差小于0.1度，系统航向控制误差小于1度，系统能耗降低20%。