近日，航海學院航海技術研究所張顯庫教授團隊在船舶運動非線性反饋控制方面取得進展，相關研究成果以“nonlinear feedback”, ”nonlinear modification”為關鍵詞在國際航海類頂級期刊Ocean Engineering, Journal of Navigation, Applied Ocean Research上連續發表了20余篇系列研究論文，并集結出版了專著。
如果以錢學森1958年出版的《工程控制論》作為工程控制發展成熟的標志，60多年來，工程控制都是線性的負反饋控制，而本成果在非線性反饋或非線性修飾研究上取得進展。常規的閉環控制中使用線性控制器控制就像直接用性能較差的照相機照相，而使用非線性控制器進行控制就像使用性能較優的照相機照相，當然照出來的照片質量更好。以前的控制發展總是不斷提升照相機的性能，比如由100萬像素提升到200萬像素再提升到1000萬像素，直到現在2000萬像素。照相機自從1839年發明以來，不斷地在完善自己，直到現在，其性能的改進空間已經趨于飽和。非線性反饋控制不是改變照相機的性能，照相機還是原來的照相機，是在照相之前，對照相的人進行化妝，這樣照出的相片質量也會明顯好很多；非線性修飾相當于先照相后PS，不管使用哪種技術，最后的相片質量都會明顯改善。
非線性反饋算法應該是控制界的通用算法，但因作者長期從事船舶運動控制方面的研究，故該算法一經提出首先在船舶運動控制領域中應用，在船舶航向保持控制、航跡保持控制、船舶減搖、船舶自動靠泊等方面取得了成功應用。
在使用非線性反饋時，如果原來控制器是魯棒控制器或PID控制器時，系統的控制輸出的性能與原來差不多，但控制輸入幅值明顯減小，從而具有節能降碳的效果，在航海領域，這一優越性能與國家發展戰略高度契合。
該工作得到國家自然科學基金委、大連市重點領域創新團隊項目和大連海事大學創新團隊項目的支持。
English
