吴汪洋， 刘贤胜， 郭知峰， 王汉升

(1.海装驻武汉地区第三军事代表室， 湖北 武汉 430000； 2.渤海造船厂集团有限公司， 辽宁 葫芦岛 125000)

引言

具有主动升沉补偿功能的船用液压起重机，在工作过程中存在系统时延和系统非线性所导致的技术参数时变，尤其是系统时延的存在，导致系统的输出信号不能及时反馈给控制器，使控制难度明显加大。国内学者在进行这方面的基础理论研究或者仿真试验时，常常没有把系统时延考虑进去，而实际的船用起重主动升沉补偿系统涉及机、电、液等领域，系统庞大，其机械执行部件间会存在装配间隙， 故忽略系统时延是不符合系统实际的。

图1 主动升沉补偿系统结构组成示意图

当把系统时延考虑进去时，经典PID+Smith预估补偿控制可以解决系统时延引起的控制不稳定问题，但是这必须基于被控对象的模型是精确已知的前提。当被控对象的技术参数发生时变时，Smith预估补偿模型就会与被控对象模型失配，会导致控制器不稳定；而智能广义预测控制对被控对象的模型精度要求不高，尤其是针对存在时延和参数时变的系统，具有良好的自适应控制性能，因此可以很好的将其应用到主动升沉补偿系统时延的稳定控制中。当基于广义预测控制实现了对主动升沉补偿系统时延的稳定控制之后，控制系统的补偿输出总是滞后于起重母船的实际升沉运动一个时延时间，导致升沉补偿系统的实时补偿性能下降甚至失去实时补偿效果。……