SWATH船纵向运动的分数阶PI λ D μ 控制

针对小水线面双体船（SWATH）的纵向运动稳定性问题，对某SWATH船设计了一种分数阶PIλDμ控制器。首先，在控制器设计过程中，引入ITAE准则获得分数阶PIλDμ控制器的优化参数，并以类似方式得到优化参数的最优PID控制器。然后，以SWATH船为研究对象，分别采用分数阶PIλDμ控制器和最优PID控制器对其等效Nomoto模型和考虑风浪干扰后的模型进行仿真研究。最后，对它们的控制性能及控制能量消耗进行比对分析。通过分析发现，本文所提出的分数阶PIλDμ控制器的控制效果明显优于最优PID控制器，且分数阶PIλDμ控制器更为节能。