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本发明提供了一种基于干扰观测器的船舶动力定位系统非线性无偏预测控制方法。该方法包括：考虑风、浪、流造成的低频环境干扰影响，建立动力定位船舶运动数学模型；基于干扰观测器对未知环境干扰进行估计，得到干扰估计值并将其作为反馈信号作用于外环控制环节中，可抵消其对控制对象的影响；基于不含干扰的动力定位系统标称模型，定义NMPC最优化问题，求解得控制时域内的最优控制输入序列，并将序列的第一个元素 作用于系统，得到当前时刻的控制输入 本方法能使受环境干扰的动力定位船舶无偏跟踪设定船位或航线，提高动力定位系统控制精度和鲁棒性。

一种基于干扰观测器的船舶动力定位系统的抗干扰饱和控制方法，首先考虑了海洋环境中风、流、二阶波漂移和未建模动态等慢变环境干扰，根据动力定位船舶的运动学模型和动力学模型，建立动力定位船舶的状态空间模型；其次设计状态观测器估计动力定位船舶的速度和位置，设计干扰观测器估计并抵消慢变环境干扰，构造鲁棒滤波器来滤除海洋环境中的一阶波诱导干扰；最后基于状态观测器和干扰观测器改进的复合饱和控制器，有效抑制动力定位船舶在海洋行驶中的环境干扰，解决船舶控制器所提供的控制力和力矩受到饱和约束的问题，降低控制器保守性，提高船舶动力定位系统的控制精度。本发明实施例在保证控制精度和稳定性的同时有效地降低模型复杂度。

本发明公开了一种半潜船动力定位系统推进电机控制方法及系统，采集电机定子绕组上的三相电流，转换为旋转坐标系下的电流；建立半潜船动力定位系统推进电机动力学方程；进行动态线性化处理，获得数据模型；计算外速度环伪偏导数估计律；设计外速度环的无模型自适应滑模控制器；设计内电流环PI控制器；对内电流环的PI控制器的输出进行park反变换，获得两相静止坐标系下的电压值，通过空间矢量脉宽调制算法，得到逆变器的控制信号，由逆变器输出相应的三相电压信号，施加于推进电机定子绕组上，对推进电机进行速度调节；本发明具有较强的抗干扰性和鲁棒性，提高了推进电机的转速和转矩控制精度，满足了半潜船动力定位系统对稳态误差的要求。