1、為了提升船舶航行時(shí)的安全性與經(jīng)濟(jì)性，針對(duì)船舶智能控制中的航向與航跡保持控制問題，本文采用自抗擾控制和積分滑?？刂葡嘟Y(jié)合的復(fù)合型控制算法分別進(jìn)行航向與航跡保持控制器的設(shè)計(jì)，并通過Matlab進(jìn)行仿真驗(yàn)證。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.船舶航向積分滑模自抗擾保持控制器的設(shè)計(jì):采用能更加精確地描述船舶動(dòng)態(tài)性能的二階非線性KT方程作為船舶運(yùn)動(dòng)控制的數(shù)學(xué)模型，對(duì)自抗擾算法中的跟蹤微分器與非線性誤差反饋控制律進(jìn)行再設(shè)計(jì)。借助sign函數(shù)構(gòu)造三階

2、跟蹤微分器，對(duì)目標(biāo)航向及其微分進(jìn)行精確提取;采用線性擴(kuò)張觀測(cè)器對(duì)實(shí)際航向與內(nèi)外界總擾動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線估計(jì)與補(bǔ)償;在非線性誤差反饋控制律的設(shè)計(jì)中，構(gòu)造積分滑模面函數(shù)，消除靜態(tài)誤差，加快系統(tǒng)收斂速度;借助指數(shù)趨近律削弱積分滑?？刂圃斐傻南到y(tǒng)抖振;借助Hurwitz判據(jù)，實(shí)現(xiàn)積分滑模面函數(shù)與線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器參數(shù)化，減少控制器參數(shù)，設(shè)計(jì)了一種積分滑模自抗擾航向保持控制器。
　　2.船舶航跡全程積分滑模自抗擾保持控制器的設(shè)計(jì):針對(duì)缺少橫向動(dòng)

3、力裝置的欠驅(qū)動(dòng)船舶航跡跟蹤控制問題，采用間接控制方法，利用雙曲正切函數(shù)，建立回歸計(jì)劃航跡的期望船首向方程，設(shè)計(jì)航向保持控制器跟蹤期望船首向，將航跡保持控制轉(zhuǎn)化為航向鎮(zhèn)定。在期望船首向控制器的設(shè)計(jì)過程中，引入全程積分滑模，消除了較大初始誤差情況下被控系統(tǒng)的超調(diào)量，同時(shí)縮短了系統(tǒng)的穩(wěn)定時(shí)間。
　　3.仿真驗(yàn)證:本文以“Marine”輪為仿真對(duì)象，利用Matlab分別進(jìn)行了不同海況條件下的航向保持控制與航跡保持控制（直線航跡和曲線航跡）