Praktyczne aspekty implementacji procedury alokacji naporów dla wielopędnikowego statku głębinowego

• Autorzy: Garus J. , Żak B.

Identyfikatory

DOI

10.2478/phr-2018-0022

Warianty tytułu

EN

The practical aspects of implementation of the thrust allocation procedure for a multi-propulsor underwater robot

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy praktycznych aspektów syntezy układu automatycznego sterowania bezzałogowym statkiem głębinowym w zakresie strategii alokacji naporów w układzie napędowym. Rozważanym statek pojazdem jest wyposażony w wielopędnikowy układ napędowy zapewniający ruch o czterech stopniach swobody. W algorytmach rozdziału mocy zastosowano metody optymalizacji z ograniczeniami pozwalające na podstawie sił i momentów uogólnionych wyznaczyć siły naporu jakie winny być wytwarzane przez poszczególne pędniki. Rozpatrując zagadnienie rozdziału mocy jako zadanie programowania kwadratowego oraz programowania liniowego w pracy zaproponowano i porównano dwa algorytmy alokacji naporów. Przeprowadzone badania modelowe pozwoliły na oszacowanie ich jakości oraz efektywności w odniesieniu do szybkości i złożoności obliczeniowej.

EN

This article addresses the practical aspects of the synthesis of an automatic control system for the thrust allocation strategy in the propulsion system of an unmanned underwater vehicle. The vehicle under consideration is a robot submarine equipped with a multi-propulsion system providing four degrees of freedom of movement. The power distribution algorithms are based on limited optimisation methods that allow the determination, on the basis of generalised torques and forces, of how much thrust is required to be produced by individual propulsors. Considering the issue of power distribution as a task of square and linear programming, two algorithms of thrust allocation were proposed and compared. The conducted model tests made it possible to evaluate their quality and efficiency in relation to speed and computational complexity.

Słowa kluczowe

PL

pojazd podwodny; układ napędowy; rozdział mocy

EN

underwater vehicle; propulsion system; power distribution

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej
• Czasopismo: Polish Hyperbaric Research
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 4(65)
• Strony: 39--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Garus J.

• Wydział Mechaniczno-Elektryczny, Akademia Marynarki Wojennej w Gdyni

autor

Żak B.

• Wydział Mechaniczno-Elektryczny, Akademia Marynarki Wojennej w Gdyni

Bibliografia

• 1. T. I. Fossen. Guidance and control of ocean vehicles. Wiley and sons, Chichester 1994;
• 2. T. I. Fossen. Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control. Wiley and sons, Chichester 2011;
• 3. T. I Fossen, T. A. Johansen, T. Perez. A Survey of Control Allocation Methods for Underwater Vehicles. In: Underwater Vehicles (A. V. Inzartsef, Ed.), In-Tech Education and Publishing, Vienna 2009, pp. 109-128;
• 4. J. Małecki. Model of Propeller for the Precision Control of Marine Vehicle. Solid State Phenomena, 2012, vol. 180, pp. 323-330;
• 5. A. Charchalis. Opory okrętów wojennych i pędniki okrętowe. Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2001.
• 6. J. Garus. Optimization of thrust allocation in propulsion system of underwater vehicle. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, 2004, vol. 14, no. 4, pp. 461-467;
• 7. B. Mrozek, Z. Mrozek. MATLAB and Simulink. Helion, Gliwice 2010.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).