Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sterowanie hybrydowe ruchem statku

Tomera M.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2017

|

nr 98

232--244

PL

W pracy przedstawiono hybrydowy układ sterowania ruchem statku w różnych trybach operacyjnych. Opracowany układ integruje takie tryby operacyjne jak: precyzyjne manewrowanie statkiem przy małych prędkościach, sterowanie statkiem przy różnych prędkościach na kursie lub wzdłuż zadanej trajektorii oraz zatrzymywanie statku na trasie. Zrealizowanie tych rodzajów pracy wymagało zastosowania pięciu regulatorów, które zebrano w zbiorze alternatywnych regulatorów ciągłych. W zależności od rodzaju operacji wykonywanej przez statek dokonuje się wyboru odpowiednich regulatorów. Do sterowania statkiem wzdłuż zadanej trasy przejścia w różnych trybach pracy zastosowano metodę nadzorującego sterowania przełączającego. Trajektoria zadana ruchu statku składa się z odcinków prostych łączących kolejne punkty trasy przejścia oraz z prędkości zadanych i trybów pracy układu hybrydowego na tych odcinkach. Opracowany układ sterowania testowany był na statku treningowym „Blue Lady”, wykorzystywanym do szkolenia kapitanów w Ośrodku Manewrowania Statkami, znajdującym się na jeziorze Silm w Iławie/Kamionce. Przeprowadzone badania pokazały dobrą jakość zaprojektowanego regulatora hybrydowego.

EN

The paper presents a hybrid control system for the movement of a ship in various operating modes. The developed system integrates a number of operational modes, such as: precise maneuvering the ship at low speeds, steering the ship at different speeds on the course or along the trajectory, and stopping the ship on the route. The implementation of these modes requires the use of five controls, which have been collected in the set of alternative continuous controllers. The choice of the appropriate control is made depending on the type of the operation performed by the ship. The ship motion along a specified route of crossing in different operating modes is controlled using a method of supervisory switching control. The set ship trajectory consists of straight sections connecting consecutive points of the passage route, complemented by speed setpoints and operating modes of the controller on these sections. The developed control system was tested on the training ship Blue Lady, used to train captains in the Ship Handling Research and Training Center located on the lake Silm in Ilawa-Kamionka, Poland. The conducted tests have proved good quality of the designed hybrid control system.

2

Zastosowanie algorytmów uczenia przez wzmacnianie w układzie wyznaczania trajektorii zadanej manewrującego statku

Rak A.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2013

|

nr 78

86--96

PL

Artykuł przedstawia koncepcję autonomicznego generowania trajektorii zadanej w elektronawigacyjnym układzie sterowania ruchem statku. Trajektoria ta wyznaczana jest na podstawie informacji o docelowej pozycji statku, dostarczonej przez operatora oraz sytuacji nawigacyjnej, określanej poprzez zestaw urządzeń elektronawigacyjnych. Działanie układu opiera się na wykorzystaniu algorytmów uczenia przez wzmacnianie. W artykule przedstawiono zasady działania tych algorytmów zarówno w wersji dyskretnej, jak i ciągłej – z aproksymacją przestrzeni stanu. Wyznaczana trajektoria może być realizowana w autopilocie okrętowym wyposażonym w wielowymiarowy, nieliniowy regulator kursu i położenia.

EN

The paper presents the concept of autonomous reference trajectory generation unit for the vessel motion control system. Reference trajectory is determined based on the information about the target position of the vessel, provided by the operator and navigational situation determined by the navigational equipment fitted on the vessel. The key data processing concept of the system relies on a reinforcement learning algorithms. The paper presents the principles of selected RL algorithms in both discrete and continuous domains. Trajectory determined in the proposed module can be realized in marine autopilot equipped with a multidimensional, nonlinear controller of the course and position.

3

Zastosowanie metody backstepping w nieliniowych układach sterowania ruchem statku

Witkowska A., Tomera M., Śmierzchalski R.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2006

|

nr 55

201-211

PL

W pracy przedstawiono nieliniowy regulator kursu statku opracowany metodą backstepping [2] z uwzględnieniem urządzenia wykonawczego, jakim jest maszyna sterowa. W celu dokonania oceny jakości sterowania oraz przeprowadzenia analizy porównawczej zaprojektowany układ regulacji został poddany badaniom symulacyjnym z modelem matematycznym statku jako obiektu sterowania w środowisku obliczeniowym MATLAB/SIMULINK.

EN

The work represents nonlinear course regulator elaborated on "backstepping" method taking into consideration such executive device as steering machine. A new nonlinear course regulator was developed as well, which is its improved version. In order to accomplish evaluation of operation quality and analyze comparison of the designed regulation systems the simulation checkups were performed; these checkups were performed through mathematical model of the object in regard to calculation system MATLAB/SIMULINK.

4

Zastosowanie graficznych narzędzi komunikacji z komputerem w systemie badawczym sterowania ruchem modelu statku

Rak A., Morawski L., Rutkowski B.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2006

|

nr 55

155-161

PL

W artykule opisano zasady budowy graficznego interfejsu użytkownika programu komputerowego. Jako narzędzia do budowy interfejsu użyto środowiska Matlab-Simulink. Zaprezentowano podstawowe składniki tego środowiska wykorzystane w trakcie prac. Przedstawiono wyniki implementacji GUI na przykładzie interfejsu służącego do sterowania i wizualizacji sygnałów w badawczym systemie kontrolno-pomiarowym zainstalowanym na modelu statku pływającym na jeziorze.

EN

The paper presents guidelines to graphical user interface construction. Matlab-Simulink package was chosen as a tool for GUI layout and programming. Basic tools originating from Matlab applied in this project are described. Presented results of GUI realisation are derived from the ship model measurement and control system. The interface is used for monitoring and updating signals in the motion control system implemented on a ship model navigating on the lake.

5

Sterowanie ruchem statku z zastosowaniem regulatora wielowymiarowego

Tobiasz M., Łebkowski A., Tomera M., Dziedzicki K., Śmierzchalski R.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2006

|

nr 55

192-200

PL

W artykule przedstawiono projekt regulatora trajektorii do sterowania statkiem wzdłuż planowanej trasy z uwzględnieniem zmian prędkości. Regulator zrealizowano opierając się na logice rozmytej. W algorytmie sterowania wykorzystuje się koncepcję statku wirtualnego, który porusza się dokładnie wzdłuż zadanej trajektorii. Opracowane reguły sterowania regulatora rozmytego trajektorii zostały poddane badaniom na modelu matematycznym statku B-481.

EN

The paper describes an attempt to develop a trajectory controller for ship steering along the assumed trajectory taking into account speed changes, set in advance. The controller was designed making use of the theory of fuzzy logic. The paper also presents the concept of virtual ship, which is sailing strictly on desired trajectory, that the own ship should follow. The characteristics of the developed trajectory controller were checked in simulation tests performed on the mathematical model of container ship B481.

6

Optymalizacja układów sterujących ruchem statku przy kwadratowych kryteriach jakości

Łozowicki A.

Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Instytut Automatyki Przemysłowej

|

1999

|

Nr 539(18)

3-195

PL

W pracy rozważa się problem optymalizacji układów sterujących ruchem statku, przy kwadratowych wskaźnikach jakości. Ten problem jest ściśle związany z problemem dokładności realizacji przez statek zadanej trajektorii ruchu statku. Jeżeli statek porusza się po trajektorii antykolizyjnej, dokładność jej realizacji jest związana z bezpieczeństwem statku. W przypadku płynięcia przez statek po zadanym kursie, wyeliminowanie 'myszkowania' spowoduje nie tylko znaczne oszczędności energetyczne, ale również obniży koszty eksploatacji statku. W pracy zostały omówione nieliniowe równania opisujące dynamikę ruchu statku. W niniejszej pracy zostały zaprezentowane dwie metody optymalizacji nieliniowych układów śledzących. Są one bardzo efektywne w przypadku poszukiwania regulatora optymalnego dla statku, danego wspomnianymi wyżej równaniami nieliniowymi.

EN

Optimization of systems controlling ship's motion by applying square quality criteria is a problem closely related to the accuracy of progressing along a selected trajectory. When the ship is on an anti-collision course, accuracy relates to ship's safety. Sailing along an assigned course will lead not only to significant savings in fuel but will also lower the ship's operating costs. An analysis of operating costs is presented in chapter 11. The autor has made use of nonlinear equations describing ship's dynamics. Optimization of monitoring systems becomes markedly complicated in the case of nonlinear equations and additionally, application of filters to eliminate disturbances from waving and sea currents necessitates equations of higher order to describe ship's dynamics. Complementing high-frequency filters (HF), a method is presented that eliminates the influence of low-frequency (LF) disturbances comparable with ship's vibrations. The author presents two original methods for optimization of nonlinear monitoring systems. One of them uses algorithms from H(infinity) space theory and the harmonic linearization method (describing function). The other is based on the concept of control with ...-accuracy. Both methods have been generalized to multi-input multi-output (MIMO) systems. Digital simulation of ship's motion control systems based on methods described above has been performed and the results were compared for both systems.