НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-2-347-358
УДК 681.5, 531/534, 629.5.015
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ СУДНА ПО УГЛУ КРЕНА НА СИММЕТРИЧНЫХ ДВИЖЕНИЯХ
Читать статью полностью
Ссылка для цитирования:
Алышев А.С., Ромаев Д.В., Мельников В.Г., Титов А.М., Коваленко А.Е. Идентификация параметров модели судна по углу крена на симметричных движениях // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 2. С. 347–358. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-2-347-358
Аннотация
Разработан метод идентификации параметров модели судна с использованием симметричных движений по углу крена. Предметом исследования являются методы повышения точности идентификации параметров математических моделей корпуса судна и раскачивающего устройства, с применением судового канатного инклинометра. Использованы малые симметричные реверсивные разгонно-тормозные программные движения по углу крена, при этом модель судна закреплена в опытовом бассейне и движение по другим степеням свободы исключено. Для создания программных движений использован установленный на судне раскачиватель в виде электродвигателя с маховиком. Для достижения высокой точности симметрии программного движения разработан гибридный адаптивный регулятор, составленный из последовательного компенсатора и сигнального регулятора, параметры которых настраиваются с учетом ограничения на свои максимальные значения. Идентификация разработанным методом осуществляется в двух экспериментах. В основном эксперименте осуществляются программные движения модели по углу крена, а в дополнительном – программные движения маховика по углу поворота маховика. Программная траектория движения маховика получена по итогам основного эксперимента. Приведены результаты отработки гармонического колебания системой управления. Рассмотрены принцип работы канатного инклинометра и варианты его конструкции. Приведены формулы, позволяющие определить позицию судна с системой динамического позиционирования в случае измерения углов в составе канатного инклинометра при помощи потенциометров или акселерометров. Результаты могут быть полезны при проведении модельных испытаний или для натурных судов с системами динамического позиционирования.
Благодарности. Работа поддержана грантом РФФИ №16-08-00997. Алышев А.С. выражает благодарность сотрудникам АО Навис, особенно А.Н. Мирошникову, А.Ю. Логинову, Е.Б. Амбросовской, С.В. Гусеву, А.В. Крылову.
Список литературы
-
Alyshev A., Dudarenko N., Melnikov V. Parametric identification of reaction wheel pendulums with adaptive control // Cybernetics and Physics. 2018. V. 7. P. 57–65.
-
Алышев А.С. Результаты идентификации параметров тел корабельной формы по углу рыскания на симметричных движениях // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 1. С. 144–154. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-1-144-154
-
Алышев А.С., Мельников В.Г. Метод идентификации присоединенного момента инерции корпуса судна // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 4 (110). С. 744–748. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-4-744-748
-
Melnikov G.I., Dudarenko N.A., Melnikov V.G., Alyshev A.S.Parametric identification of inertial parameters // Applied Mathematical Sciences. 2015. V. 9. N 136. P. 6757–6765. doi: 10.12988/ams.2015.59584
-
Perez T., Blanke M. Ship roll motion control // Proc. 8th IFAC Conference on Control Applications in Marine Systems, The International Federation of Automatic Control (IFAC). Rostock, Germany, 2010. P. 1–12.
-
Бобцов А.А., Николаев Н.А. Управление по выходу некоторой нелинейной системой с неизвестными параметрами и нелинейностью // Автоматика и телемеханика. 2007. № 6.С. 150–156.
-
Белявский А.О., Томашевич С.И. Синтез адаптивной системы управления квадрокоптером методом пассификации // Управление большими системами. 2016. № 63. С. 155–181.
-
Власов С.М., Борисов О.И., Громов В.С., Пыркин А.А., Бобцов А.А. Робастная система динамического позиционирования для роботизированного макета надводного судна // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58. № 9. С. 713–719.doi: 10.17586/0021-3454-2015-58-9-713-719
-
Фаронов М.В., Пыркин А.А., Фуртат И.Б., Колюбин С.А., Суров М.О., Ведяков А.А. Робастное управление мобильными роботами с использованием технического зрения // Изв. вузов.Приборостроение. 2012. Т. 55. № 12. С. 63–65.
-
Phillips D., Haycock B. Taut wire // Proc. Dynamic Positioning Conference. 2014.
-
At Sea, 1944. The Taut Wire Machine on the Quarter Deck of the hydrographic survey vessel HMAS[Электронныйресурс]. URL: www.awm.gov.au/collection/P02305.023 (дата обращения: 21.12.2018).
-
Барабанов А.Е., Ромаев Д.В., Мирошников А.Н. Нелинейная фильтрация методом подбора сценариев для радарного слежения и динамического позиционирования судов // Сборник трудов конференции XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. Москва, 2014.
-
Wen P., Stapleton C., Li Y. Tension control of a winding machine for rectangular coils control, Automation, Robotics and Vision // Proc. 10th Int. Conf. on Control, Automation, Robotics and Vision. 2008. doi: 10.1109/ICARCV.2008.4795843
-
Liu Z., Ni F., Miedema S.A. Optimized design method for TSHD’s swell compensator, basing on modelling and simulation // Proc. Int. Conf. on Industrial Mechatronics and Automation. Chengdu, China, 2009. P. 48–52.
-
Aamo O.M., Fossen T.I. Controlling line tension in thruster assisted mooring systems // Proc. IEEE Int. Conf. on Control Applications. Hawaii, 1999. doi: 10.1109/cca.1999.801126
-
Stephens R.I. Fibre Optic Taut Wire. Patent US 20150116697. Publ. 30.04.2015.
-
DPSystems[Электронный ресурс]. URL: www.marineengineering.org.uk/page90.html (дата обращения: 21.12.2018).
-
Faÿ H. Dynamic Positioning Systems: Principles, Design and Applications. Technip, 1990. 189 p.