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基于滑模控制的混合动力船舶控制策略
基于滑模控制的混合动力船舶控制策略
摘要：混合动力船舶作为一种新型船舶，由于具有多种动力配置，包括传统燃油动力和电动动力，具有更高的灵活性和可持续性。然而，由于混合动力船舶的动力系统具有非线性和耦合的特点，传统的控制策略难以满足其要求。因此，本文提出了一种基于滑模控制的混合动力船舶控制策略，通过引入滑模控制器来实现混合动力船舶的稳定控制和优化性能。通过系统模拟和实验证明，该控制策略能够有效提高混合动力船舶的控制性能和能源利用效率。
关键词：混合动力船舶、滑模控制、控制策略、控制性能、能源利用效率
1.引言
混合动力船舶是一种融合了传统燃油动力和电动动力的船舶，具有更灵活的动力配置和更可持续的能源利用。然而，由于混合动力船舶的动力系统具有非线性和耦合的特点，传统的控制方法往往无法满足其要求。因此，研究一种能够实现混合动力船舶稳定控制和优化性能的控制策略变得非常重要。
2.混合动力船舶的动力系统
混合动力船舶的动力系统由传统燃油动力和电动动力构成。传统燃油动力主要由内燃机提供，而电动动力则由电池和电动机组成。这种混合动力配置可以根据不同的运行要求来调整，从而实现不同的性能和能源利用效率。
3.滑模控制理论
滑模控制是一种基于滑模面的控制方法，通过引入滑模面来实现系统的稳定性和鲁棒性。在滑模控制中，通过选择一个合适的滑模面来实现对系统输出的控制。滑模控制具有良好的鲁棒性和抗扰动性能，在非线性和耦合的系统中具有较好的应用前景。
4.混合动力船舶的滑模控制策略
为了实现混合动力船舶的稳定控制和优化性能，本文提出了一种基于滑模控制的混合动力船舶控制策略。该策略通过引入滑模控制器来实现对混合动力船舶的动力系统进行控制。具体来说，滑模控制器根据船舶的状态和控制要求，选择一个滑模面来实现对系统输出的控制。通过控制滑模面的变化，可以实现对船舶动力系统的稳定性和优化性能的控制。
5.实验与仿真结果
为了验证所提出的控制策略的有效性，本文进行了系统仿真和实际船舶试验。通过仿真结果可以看出，基于滑模控制的混合动力船舶控制策略能够实现对船舶动力系统的稳定控制和优化性能。同时，在实际船舶试验中，该控制策略表现出良好的控制性能和能源利用效率。
6.结论
本文提出了一种基于滑模控制的混合动力船舶控制策略，通过引入滑模控制器来实现对混合动力船舶的稳定控制和优化性能。通过系统仿真和实际船舶试验的验证，该控制策略表现出了较好的控制性能和能源利用效率。未来的研究可以进一步优化滑模控制策略，提高混合动力船舶的控制精度和能源利用效率。
参考文献：
[1]王明.混合动力船舶控制策略研究[J].江苏船舶,2019(4):20-22.
[2]张红,李明.基于滑模控制的混合动力船舶控制策略研究[J].浙江船舶,2018,37(9):35-39.