Система стабілізації курсу морського судна, частково-інваріантна до вітро-хвильових навантажень - Волянська, Я. Б.; Голіков, В. В.; Мазур, О. М.; Онищенко, О. А.; Шевченко, В. А. (My University, 2018)
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.
Система стабілізації курсу морського судна, частково-інваріантна до вітро-хвильових навантажень / Я. Б. Волянська, В. В. Голіков, О. М. Мазур, О. А. Онищенко, В. А. Шевченко // Автоматизація технологічних і бізнес-процесів. – 2018. – Vol. 10, iss. 2. – С. 57–63.
Keywords: збурення; система керування; курсовий кут; математична модель; динаміка судна; invariant; perturbation; control system; autocurrent; course angle; mathematical model; dynamics of a ship