信息不对称理论下的船舶舵鳍联合控制

Nowadays，the researches on integrated ship rudder and fin control theory heavily depend on the abstract and abstruse mathematical methodology, which gradually lose the capability solving practical engineering problems. Hence, in the perspective of the asymmetric information theory, in the base of ship full scale experimental data and integrated with numerical and physical simulation methods, for the elimination of the information asymmetry in the engineering applications of integrated rudder and fin control scheme, a theoretical analysis framework for practical applications of the rudder and fin joint control scheme is explored. With the implementation of the proposed project, the theoretical results of the integrated rudder and fin control would successfully transform into practical marine engineering techniques. Furthermore, it can be seen that rather than reduce the role of traditional mathematical analysis method, the project proposed would not only provide a good demonstration for applying the theoretical results of the marine control to practical marine engineering, but also meet the diversity demands of marine engineering.

针对目前船舶舵鳍联合系统研究中过于依赖抽象而又艰深的数学理论推导，而逐渐丧失其实际工程应用性的问题，本课题从信息不对称理论角度进行分析，以实船实验数据为依据，结合数字模拟和物理仿真实验方法，开展对舵鳍联合控制理论的实际工程应用方法论的研究，提供一种能够用于确定舵鳍联合控制设计方案的理论分析框架，用于消除理论研究在实际工程应用中的信息不对称现象，让舵鳍联合理论的研究成果可以顺利地转化为船舶实际工程应用技术。本课题的实施不仅不会降低传统数学工具在船舶控制理论研究中的作用，反而会为船舶控制理论成果在实际工程领域中的应用提供良好的示范与借鉴作用，从而满足船舶日益多样化的技术需要。

项目主要针对船舶舵鳍联合联合控制系统研究中过于注重理论而逐渐丧失研究工程实际意义的问题，从控制信息不对称的角度出发，以实际工程需求为依据，综合利用实船数据和物理仿真实验方法，开展舵鳍联合联合控制系统实际工程应用方法论的研究。最终提供一种能够满足实际工程应用需求的舵鳍联合控制系统设计框架，让舵鳍联合控制理论研究成果可以顺利地转化为船舶实际工程应用技术。同时本项目也为未来船舶控制理论研究和在实际工程应用提供良好的应用示范模式和基础实验平台，让更多的船舶运动控制理论研究成果转化为实际工程技术。.项目主要研究内容有：.（1）舵鳍联合控制系统工作机理研究与建模；.（2）舵鳍联合控制系统物理仿真实验平台构建；.（3）信息不对称理论下的舵鳍联合控制理论。.项目研究结果：.（1）对舵鳍联合控制系统的工作机理进行研究，提出了一种基于单执行机构的船舶舵鳍联合控制系统结构及控制器设计方法；.（2）构建船舶舵鳍联合联合控制系统物理仿真实验平台，保证舵鳍联合控制系统的研究工作的顺利进行，为未来船舶运动控制理论通用验证平台的建设打下了基础；.（3）采用 “规划控制”的策略，将舵鳍联合控制问题进行控制任务分层，并对控制结构进行模块化设计优化，将舵鳍联合系统的控制问题进行了结构分解与控制系统简化，使得该研究成果在不损失控制性能的同时，更加简捷、高效。.项目将解决船舶运动控制实际工程问题作为项目的研究目标和驱动力，将“信息不对称”作为研究工作的指导思想，针对船舶舵鳍联合控制系统作为被控对象，采用“规划控制”和“模块化设计”相结合的控制策略，将复杂控制系统的设计维度降低，为船舶设计出简捷、高效的舵鳍联合控制律，破除船舶运动控制理论研究和实际工程应用之间的“信息不对称”现象，同时为船舶控制理论研究成果的转化提供良好的应用示范，为今后的船舶运动控制理论研究提供通用验证平台。