##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У статті показана можливість застосування у сучасних системах стабілізації курсу морського судна принципів частково-інваріантного керування до вітро-хвильових навантажень. Метою статті є встановлення можливостей підвищення точності стабілізації судна на заданому курсі і, відповідно, зниження витрати палива за рейс. Мета досягається за допомогою удосконалення алгоритму роботи автокермового. Запропоновано структурну схему двоканальної системи керування, що дозволяє: а) виділити точку прикладання основного навантаження; б) провести оцінку впливу, що збурює; в) сформувати передатну функцію коригуючої ланки позитивного зворотного зв'язку за допомогою додаткового каналу керування. Частково-інваріантну систему керування синтезовано на основі спрощеної математичної моделі динаміки судна – моделі Номото другого порядку і ПІД-регулятора, налаштованого на технічний оптимум у припущенні, що результуюче навантаження приведено до кута повороту керма. Основна відмінність запропонованої системи керування укладена у використанні принципу непрямої оцінки й виміру збурення за рахунок обробки інформаційних сигналів штатних датчиків судна і його навігаційно-вимірювальної системи. Результат роботи запропонованої системи керування ілюструється математичним моделюванням системи стабілізації курсу морського судна криголамного типу. Моделювання проведено засобами MatLab/Simulink при стрибкоподібних вітро-хвильових навантаженнях, що суттєво відхиляють курс судна від заданого значення. При аналізі динаміки запропонованої системи керування використано математичний опис судна, отриманий методами ідентифікації параметрів нелінійної моделі Номото другого порядку. У результаті встановлено, що запропонована система має суттєво кращі динамічні властивості – час входження у зону стабілізації і максимальне динамічне відхилення знижуються, приблизно, у 8 разів при умові, що обмеження рівня сигналів у системі відсутнє.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. Вагущенко Л. Л., Цымбал Н. Н. Системы автоматического управления движением судна. – М.: ТрансЛит, 2007. 376 с.
3. Антонов В. А., Письменный М. Н. Теоретические вопросы управления судном. – Владивосток: МГУ им. адм. Г. И. Невельского, 2007. 78 с.
4. Юдин Ю. И., Сотников И. И. Математические модели плоскопараллельного движения судна. Классификация и критический анализ. – Мурманск, 2006. 95 с.
5. Снопков В. И. Управление судном. – СПб.: Профессионал, 2004. 536 с.
6. Юдин Ю. И., Пашенцев С. В. Идентификация математической модели судна. – М.: Моркнига, 2015. 141 с.
7. Ayulia Sitio Agisjaihc An Analysis Nomoto Gain and Norbin Parameter on Ship Turning Maneuver // IPTEK, The Journal for Technology and Science. 2010. Vol. 21. no. 2. Pp. 307–309.
8. Седова Н. А. Интеллектуальная система автоматического управления курсом судна // Транспортное дело России. Спецвыпуск. 2006. № 7. С. 58–61.
9. Golikov V. V., Golikov V. A., Volyanskaya Ya., Mazur O., Onishchenko O. A simple technique for identifying vessel model parameters // Earth and Environmental Science. 2018. Vol. 167. Pp. 135–139.
10. Vichuzhanin V. Realization of a fuzzy controller with fuzzy dynamic correction // Central European Journal of Engineering. 2012. Vol. 2. no. 3. Pp. 392–398.
11. Budashko V., Nikolskyi V., Onishchenko O., Khniunin S. Decision support system’s concept for design of combined propulsion complexes // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 3 (8(81)). Pp. 10–21.
12. Wen-Hsien Ho, Chen-Huei Hsieh, Jyh-Horng Chou Optimal course handling control for nonlinear ship maneuvering system // International Journal of Innovative Computing, Information and Control ICIC, International. 2010. Vol. 6. No. 10. Pp. 114–117.
13. Шушляпин Е. А., Карапетьян В. А., Безуглая А. Е., Афонина А. А. Нелинейные регуляторы для удержания судна на заданной траектории при «сильных» маневрах // Труды СПИИРАН. 2017. Вып. 4(53). С. 178–200.
14. Tomera M. Nonlinear controller design of a ship autopilot // Int. J. Appl. Math. Comput. Sci. 2010. Vol. 20. no. 2. Pp. 271–280.
15. Yaohua Hu, Suwu Xu. Generalized predictive controller design for ship track keeping // ICCSNS International Journal of Computer Science and Network Security. 2010. Vol 9. No. 5. Pp. 236–239.
16. Оdegаrd V. Nonlinear Identification of Ship Autopilot Models // Norwegian University of Science and Technology, 2009. Р. 100–107.
17. Zan Y. Research on Real-Time Simulation System of Ship Motion Based on Simulink // Open Mechanical Engineering Journal. 2014.Vol. 8. Pp. 820–827.
18. Волянська Я. Б., Волянський С. М. Особливості побудови автоматичних систем керування рухом об’єктів морської робототехніки // Электротехнические и компьютерные системы. 2016. Вып. 23 (99). С. 39–44.