Symulacja i testowanie układu sterowania ruchem pojazdu podwodnego metodą HIL

• Autorzy: Jaszczak S. , Dramski M. , Matejski M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono możliwości wykorzystania protokołów DDE i OPC do badania układu regulacji kursu pojazdu podwodnego MAGIS zgodnie z procedurą Hardware In The Loop. Do jego realizacji użyto programu Simulink jako aplikacji klienckiej, za pomocą której zrealizowano model obiektu i KepwareOPC jako serwer OPC oraz GE Fanuc Series 90 Protocol jako serwer DDE. Istotnym walorem procedury HIL jest możliwość bezpiecznego testowania algorytmu sterowania w czasie rzeczywistym. Poza względami bezpieczeństwa istotne są również koszty wdrożenia i testowania algorytmów na rzeczywistym obiekcie. W rozdziale końcowym przedstawiono eksperyment HIL, polegający na sterowaniu kursem pojazdu podwodnego MAGIS. Układ sterowania stanowił sterownik VersaMax Micro wraz algorytmem sterowania, natomiast model pojazdu podwodnego zaimplementowano w programie Simulink.

EN

In this paper the procedure Hardware In The Loop used in the process of designing and testing of heading control algorithm ofthe underwater vehicle ROV type, which is the property of Faculty of Maritime Technology al Westpomeranian University of Technology, is described. The work name of this vessel is MAGIS. It was designed for the purpose of penetrating the demersal zone of Baltic Sea to detect hydrotechnical structures dumped, vessel wreeks etc. It can be also used for penetrating underwater parts of different hydrotechnical devices, vehicles, ships etc. The common problem in the designing of automated systems, especially in the case of underwaler vehicles, is the safe real time testing of the control algorithm. This algorithm is synthesized at the computer simulation level according to the Hardware In The Loop procedure, using specialized software, doesn 't take into account the specification of target platform i. e.: limited time for executing a single algorithm loop, limited program memory, limited precision of signal values etc. The other problem is a training of operators for working with underwater vehicles in operating conditions i.e: during sea triaIs. Besides carrying out real time experiments (except the high costs) can be the cause of vehicle damages which is controlled by an unexperienced operator. In this paper the possibilities of use the DDE and OPC protocols for the investigation of heading control system of the MAGIS underwater vehicle according to the Hardware On The Loop procedure, are described. The software used is: Simulink as client application where the model of the vehicle was created, KepwareOPC as OPC server and GE Fanuc Serlec 90 Protocol as DDE server. The main advantage of the Hardware In The Loop procedure is the possibility of safe real time testing of the control algorithm. Besides the security reasons, also the cost of implementation and testing of algorithm on real object is vital.

Słowa kluczowe

PL

pojazd podwodny; sterowanie ruchem; metoda HIL; PLC; technika Hardware-in-the-Loop

EN

HIL-Hardware in The Loop; MIL-Software in The Loop; DDE (Dynamic Data Exchange); PLC; Open Process Control; OPC

• Wydawca: Komisja Informatyki Polskiej Akademii Nauk, Oddział w Gdańsku
• Czasopismo: Metody Informatyki Stosowanej
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 3 (20)
• Strony: 91--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Jaszczak S.

autor

Dramski M.

autor

Matejski M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Informatyki

Bibliografia

• [1] Allmendiger E. E.: The Basic Design Process, Submersible vehicle system design, ed. E. E. Allmendiger, The Society of Naval Architects and Marine Engineers, Jersey City, N.J., 1990.
• [2] Garus J.: An algorithm for determining permissible control inputs to unmanned Underwater Robotic Vehicle (URV) fitted with azimuth propellers, Polish Maritime Research, No 4/2005 Vol. 12, Gdańsk University of Technology
• [3] Graczyk T.: Selected Aspects of Underwater Remotely Operated Vehicle Design, Foundations of Control and Management Sciences, Politechnika Poznańska, ISSN 1731-2007,
• [4] Graczyk T.: Zagadnienia projektowe na przykładzie bezzałogowych pojazdów głębinowych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2008, Nr 421 Rozprawy, ISSN 0551-6528, ISBN 978-83-7143-375-7, Wydanie I.
• [5] OPC Foundation. OPC specification. Dostępne na stronie http://www.opcfoundation.org
• [6] Rowiński L.: Pojazdy głębinowe. Budowa i wyposażenie. WiB, Gdańsk, 2008.
• [7] Skruch P.: Wprowadzenie do testowania układów automatyki, XI International PhD Workshop OWD 2009
• [8] Wagner R. J., Randall R. R., Albaugh E. K.: Trends indicated in ROV operator survey, Offshore, Dec. 2000.