基于Norrbin或Nomoto船舶模型的PID与ADRC航向控制系统 сравнение

简介：
该文探讨了在船舶操控系统中应用PID与ADRC控制算法的性能对比，主要基于Norrbin和Nomoto两种数学模型进行仿真分析，以优化船舶的航向稳定性。 船舶航向控制是确保现代航海安全与效率的关键技术之一。这项技术依赖于多种先进的控制理论和方法的应用，包括经典的Norrbin模型和Nomoto模型以及基于这些模型的PID（比例-积分-微分）控制和ADRC（自抗扰控制）算法。 Norrbin模型主要关注船舶在航行中的横摇与纵摇等运动状态；而Nomoto模型则侧重于描述船舶航向变化。这两种数学模型通过简化并抽象出关键动态特性，为后续的控制系统设计提供了理论依据，在实际应用中帮助工程师准确预测和优化控制效果。 PID控制器利用比例、积分及微分三种调节方式来减少误差，确保船舶快速稳定地达到预定航向；而ADRC则是一种更先进的技术，能够在线识别并补偿系统内外扰动，提高系统的鲁棒性和适应性。在处理复杂且多变的海洋环境时，ADRC相较于PID展现出更强的优势。 设计有效的船舶航向控制系统需要深入分析各类模型，并根据不同的航行条件选择适当的控制策略。同时还需要确保所设计系统的实时响应、高可靠性和安全性，在各种海况下均能保持良好的性能表现。 综上所述，通过结合Norrbin和Nomoto模型以及PID与ADRC算法，可以有效地保障船舶在复杂海洋环境下的稳定操控，并推动了现代船舶工业的进步与发展。对于从事该领域工作的技术人员来说，深入研究并掌握这些技术知识至关重要。