贾宝柱，曹辉，马捷，任光

(1.上海交通大学 船舶与海洋工程国家实验室，上海 200030;2.大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连 116026)

航线跟踪与船舶的经济性和安全性密切相关，理想算法应在不同操控模式及环境条件下均能以最小偏差跟踪设定航线.近年来，自适应模糊控制［1-2］、神经网络控制［3］等自适应控制方法研究直航线跟踪问题.由于变航向对船舶控制特性影响较大，小尺度内自适应控制算法难以获得理想的控制效果.多模型切换可以实现大范围内的自适应控制，有利于综合多种控制算法的优势，从而克服环境或操作模式改变对船舶控制精度的影响.

切换规则和稳定性是多模型控制研究的重要问题.已有文献提出的稳定性设计方法均是在Lyapunov稳定意义下求得［4-6］.Tanaka等［4］采用T-S模糊规则构建切换律，并在此框架下证明了闭环稳定条件;文献［7］给出了严格反馈形式下非线性随机切换系统的全局一致渐进稳定控制器设计方法;文献［8］研究了时滞系统的指数稳定控制器设计问题.PID控制较早用于船舶自动舵，采用切换方式设计复合PID控制结构能够综合考虑动态系统的动态与静态性能指标［9］.根据复杂航线跟踪过程不同时域内控制目标，本文提出一种模糊PD与常规PI切换的复合PID控制方法.采用劳斯－赫尔维茨稳定性判据求解闭环系统控制器参数条件，降低了设计难度，并将该方法用于船舶自动导航过程的多控制器切换控制中，得到了较优的……