Methods of thrust allocation in a DP simulation system of Maritime University of Szczecin

• Autorzy: Zalewski P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/aon-2016-0015

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Vessels conducting dynamic positioning (DP) operations are usually equipped with thruster configurations that enable generation of resultant force and moment in any direction. These configurations are deliberately redundant in order to reduce the consequences of thruster failures and increase the safety. On such vessels a thrust allocation system must be used to distribute the control actions determined by the DP controller among the thrusters. The optimal allocation of thrusters’ settings in DP systems is a problem that can be solved by several convex optimization methods depending on criteria and constraints used. The paper presents linear programming (LP) and quadratic programming (QP) methods adopted in DP control model which is being developed in Maritime University of Szczecin for ship simulation purposes.

PL

Statki pozycjonowane dynamicznie (DP) mają konfiguracje pędników umożliwiające wytwarzanie wypadkowej siły i momentu w dowolnym kierunku. Konfiguracje te są zazwyczaj nadmiarowe w celu zmniejszenia skutków awarii pojedynczych pędników, a tym samym zwiększenia poziomu bezpieczeństwa wykonywanej pracy. Na takich jednostkach musi być stosowany system alokacji wyliczający i przydzielający nastawy do poszczególnych pędników. Optymalna alokacja nastaw pędników w systemach DP jest problemem, który można rozwiązać, w zależności od zadanych kryteriów i ograniczeń, kilkoma metodami optymalizacji wypukłej. W artykule przedstawiono metody programowania liniowego (LP) i kwadratowego (QP) zastosowane w modelu sterowania DP w symulatorach nawigacyjno-manewrowych Akademii Morskiej w Szczecinie.

Słowa kluczowe

EN

dynamic positioning thrust allocation; convex optimization

• Wydawca: Polskie Forum Nawigacyjne
• Czasopismo: Annual of Navigation
• Rocznik: 2016
• Tom: No. 23
• Strony: 209--218
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Zalewski P.

• Maritime University of Szczecin Wały Chrobrego 1-2 Str., 70-500 Szczecin, Poland

Bibliografia

• [1] Boyd S., Vandenberghe L., Convex Optimization, Cambridge University Press, 7th printing, New York, 2009.
• [2] Gierusz W., Tomera M., Logic thrust allocation applied to multivariable control of the training ship, ‘In Control Engineering Practice’, 2006, Vol. 14, p. 511–524.
• [3] Johansen Tor A., Fossen Thor I., Control allocation — a survey, ‘In Automatica’, 2013, Vol. 49, p. 1087–1103.
• [4] Lindfors I., Thrust allocation method for the dynamic positioning system, 10th International Ship Control Systems Symposium, Ottawa 1993, p. 3.93–3.106.
• [5] Rindarøy M., Fuel Optimal Thrust Allocation in Dynamic Positioning, NTNU Norwegian University of Science and Technology, M.Sc. Thesis, 2013.
• [6] Ruth E., Propulsion control and thrust allocation on marine vessels, ‘Doctoral Theses at NTNU’, 2008:203, Norwegian University of Science and Technology.
• [7] Van Daalen E. F. G., Cozijn J. L., Loussouarn C., Hemker P. W., A Generic Optimization Algorithm for the Allocation of DP Actuators, Proceedings of the ASME 2011 30th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering OMAE, Rotterdam, 2011.
• [8] Wit C. D., Optimal Thrust Allocation Methods for Dynamic Positioning of Ships, Delft University of Technology, Netherlands, M.Sc. Thesis, 2009.