طراحی تخمینگر حالت برای کشتی مبتنی بر مدل غیرخطی و در حضور اغتشاشات

در این پایان نامه به بررسی تخمین متغیر های حالت سیستم کنترلی کشتی پرداخته شده است. معادلات حاکم بر فضای حالت مدل کشتی غیرخطی¬اند، لذا از فیلتر کالمن تعمیم یافته استفاده شده است. چندین عبارت غیرخطی در مدل کشتی وجود دارد که اغلب از آن ها صرف نظر شده است و در این پایان نامه نشان داده می¬شود در نظر نگرفتن آن ها می¬تواند منجر به تولید تخمین نادرستی از بردار حالت شود. در دریا اغتشاشاتی از قبیل باد، جریان آب، نیروی امواج و ... وجود دارند که حرکت کشتی را تحت تاثیر قرار می¬دهند. مشخص است که این اغتشاشات به طورکامل شناخته شده نیستند و به عنوان فرایند تصادفی محسوب می¬شوند. مدل اغتشاشات و معادلات حالت باید به درستی در معادلات رویتگر وارد شوند تا تخمین صحیحی از متغیرهای حالت به دست بیاید. در این تحقیق روشی موسوم به فیلتر کالمن تعمیم یافته¬ی مقاوم برای مقابله با عدم قطعیت در مدل های کشتی اتخاذ شده است. به علاوه باید عمل فیلترکردن حرکات نوسانی صورت پذیرد و از سیگنال های پایین گذر استفاده کرد که در این جا تاثیرات آن ها در عملگر کنترلی نمایش داده شده است. همچنین اثرات نویز اندازه¬گیری نیز تا حد زیادی از بین می¬رود.