Дослідження ефективності системи керування малорозмірним безекіпажним надводним судном в умовах дії зовнішніх збурень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorГрудініна Г. С.
dc.contributor.authorБурунін А. П.
dc.contributor.authorHrudinina Hanna S.
dc.contributor.authorBurunin Andriy P.
dc.date.accessioned2025-05-21T06:46:36Z
dc.date.available2025-05-21T06:46:36Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionГрудініна, Г. С. Дослідження ефективності системи керування малорозмірним безекіпажним надводним судном в умовах дії зовнішніх збурень = Research on the effectiveness of the control system of a small unmanned surface vessel under the influence of external disturbances / Г. С. Грудініна, А. П. Бурунін // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2024. – № 4 (497). – С. 131–140.
dc.description.abstractМета. Дослідити роботу системи автоматичного керування малорозмірним безекіпажним судном в умовах морських збурень. Оцінити ефективність системи керування, враховуючи критерій мінімізації кількості перекладок руля, з метою економії ресурсів рульової машини. Методика. Для ефективного аналізу показників якості авторульового застосовано експериментальне дослідження динаміки судна в умовах зовнішнього впливу шляхом математичного моделювання. Для даного дослідження розроблено сценарії з різними комбінаціями вітро-хвильового впливу. Для отримання якісної бази даних розроблено додатки, що аналізують результати моделювання за вказаними критеріями. Для більш адекватної оцінки якості роботи авторульового в дослідженні використано два судна одного класу. Результати. Результатом моделювання руху судна за заданих вітро-хвильових умов є графіки курсу судна, реальної перекладки керма та сигналу керування, що надходить від авторульового. Для обробки отриманих даних використано авторський додаток, розроблений в програмному комплексі Matlab. Якість роботи регуляторів оцінюється за наступними параметрами: кількість перекладок керма за хвилину моделювання; максимальне відхилення від курсу; математичне очікування курсу; дисперсія. Проведено порівняння роботи нечіткого регулятора з ПІД регулятором за декількома параметрами. Наукова новизна. Запропоновано засоби підвищення енергоефективності системи керування рухом судна, за рахунок зменшення кількості перекладок керма, шляхом оптимізації налаштувань регулятора при роботі в умовах зовнішнього впливу. Практична значимість. Оптимізація роботи регулятора за кількістю перекладок керма дозволить підвищити енергоефективність авторульового в цілому. Питання енергоефективності є дуже актуальним при використанні акумуляторної батареї. Технологія малорозмірних електрокатерів продовжує розвиватися, і в міру покращення батареї і зменшення її вартості такі судна стають дедалі доступнішими та популярнішими. Оптимізація параметрів авторульового має на меті підвищення енергоефективності судна, за рахунок використання уточнених параметрів налаштування регулятора. Отримані у дослідженні дані доповнять базу правил, що закладається в нечіткий регулятор.
dc.description.abstract1Purpose. To investigate the operation of the automatic control system of a small unmanned vessel under marine disturbances. To assess the effectiveness of the control system, considering the criterion of minimizing the number of rudder shifts in order to optimize the resources of the steering machine. Method. For an effective analysis of the autopilot quality indicators, an experimental study of the ship's dynamics under external influences has been conducted through mathematical modeling. For this research, scenarios with various combinations of wind and wave effects have been developed. To obtain a high-quality database, applications have been created to analyze the modeling results based on the specified criteria. For a more accurate assessment of the autopilot's performance, two ships of the same class were used in the study. Results. The result of simulating the ship's motion under the given wind-wave conditions includes graphs of the ship's course, actual rudder shifts, and the control signal received from the autopilot. To process the obtained data, a custom application developed in the Matlab software suite was used. The quality of the controllers is evaluated based on the following parameters: the number of rudder shifts per minute of simulation; maximum course deviation; expected course (mathematical expectation); and variance. A comparison of the fuzzy controller’s performance with the PID controller was conducted based on several parameters. Scientific novelty. Methods for improving the energy efficiency of the ship's motion control system are proposed, by reducing the number of rudder shifts through the optimization of the controller settings when operating under external influences. Practical importance. Optimizing the controller's operation in terms of the number of rudder shifts will improve the overall energy efficiency of the autopilot system. The issue of energy efficiency is particularly relevant when using battery power. The technology of small electric vessels continues to evolve, and as battery performance improves and costs decrease, such vessels are becoming more accessible and popular. The optimization of the autopilot parameters aims to enhance the ship's energy efficiency by utilizing refined controller settings. The data obtained in the study will supplement the rule base laid down in the fuzzy regulator.
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/10505
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК; 681.5
dc.subjectнечіткий регулятор
dc.subjectавторульовий
dc.subjectматематичне моделювання
dc.subjectбезекіпажне надводне судно
dc.subjectfuzzy regulator
dc.subjectauto-steering
dc.subjectmathematical modeling
dc.subjectunmanned surface vessel
dc.titleДослідження ефективності системи керування малорозмірним безекіпажним надводним судном в умовах дії зовнішніх збурень
dc.title.alternativeResearch on the effectiveness of the control system of a small unmanned surface vessel under the influence of external disturbances
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Hrudinina.pdf
Розмір:
772.4 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 4 (497) 2024