Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Annual of Navigation

2 Artyszuk J.

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: zigzag test

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Conversion of a Second- to First-Order Linear Nomoto Model in the Light of ZigZag Manoeuvre Performance

Artyszuk J.

Annual of Navigation

2018

No. 25

187--203

The problem of considerable difference between the first- and second-order linear Nomoto models is undertaken, not well covered in literature so far. If the former approximates the latter (better one, of a sound hydrodynamic interpretation) for some reasons, its parameters can not be easily derived from the other one, except for some specific rare cases. For such an identification purpose, we can use a simulated zigzag response and the classic procedure proposed by Nomoto in 1960. However, the first-order model thus developed yields somehow redefined constants against the original model, which lose their normal hydrodynamic (or kinematic) sense. In other words, it is very sensitive to the manoeuvre type on input, being therein the zigzag test. Therefore, the model is allowed to be only used for simulating motions essentially similar to the input zigzag. In other words, the identification procedure works like a blind curve-fitting and the first-order model (in contrast to second-order one) is inadequate for reflecting arbitrary manoeuvres, even for mild rudder as to be within 'linear' assumptions. This study examines systematically and in detail such an incompatibility of the first order model in that it presents the conversion charts from the standpoint of 10°/10° zigzag test matching. One can receive higher or lower values for the parameters of first-order model, versus the second-order one, depending on the T3/T2 ratio of the latter model.

Artykuł zawiera systematyczne wyniki identyfikacji liniowego modelu Nomoto pierwszego rzędu na podstawie symulowanej próby wężowej różnych wariantów modelu drugiego rzędu. W toku analizy stwierdzono ogólną nieadekwatność (strukturalną) modelu pierwszego rzędu do symulacji dowolnych manewrów, w przeciwieństwie do modelu drugiego rzędu, nawet w granicach liniowości dynamiki statku. Wyniki identyfikacji silnie bowiem zależą od rozpatrywanego manewru.

Peculiarities of zigzag behaviour in linear models of ship yaw motion

Artyszuk J.

Annual of Navigation

2016

No. 23

23--38

The present survey, as part of larger project, is devoted to properties of pure linear models of yaw motion for directionally stable ships, of the first- and second-order, sometimes referred to as the Nomoto models. In rather exhaustive way, it exactly compares and explains both models in that what is being lost in the zigzag behaviour, if the reduction to the simpler, first-order dynamics (K-T model) is attempted with the very famous [Nomoto et al., 1957] approximation: T = T1+T2-T3. The latter three time constants of the second-order model, more physically sound, are strictly dependent on the hydrodynamic coefficients of an essential part of the background full-mission manoeuvring model. The approximation of real ship behaviour in either of the mentioned linearity orders, and the corresponding complex parameters may facilitate designing and evaluating ship steering, and identifying some regions of advanced nonlinear models, where linearisation is valid. As a novel outcome of the conducted investigation, a huge inadequacy of such a first-order model for zigzag simulation is reported. If this procedure is used for determining steering quality indices, those would be of course inadequate, and the process of utilizing them (e.g. autopilot) inefficient.

W artykule przedstawiono analizę krytyczną konsekwencji upraszczania równania liniowego Nomoto drugiego rzędu prędkości kątowej statku do postaci pierwszego rzędu z punktu widzenia symulacji próby wężowej. Stwierdzono nieadekwatność (niezgodność z pierwotnym zachowaniem) zredukowanego modelu przy zastosowaniu klasycznych kryteriów [Nomoto et al., 1957]. Model drugiego rzędu (4-parametrowy) prędkości kątowej bezpośrednio wynika z elementarnego układu dwóch sprzężonych liniowych równań róźniczkowych prędkości kątowej i kąta dryfu — zmiennych opisujących podstawowe ruchy manewrowe statku. Choć dziedziczy ścisłe podstawy hydrodynamiczne, model drugiego rzędu jest wciąż trudny do identyfikacji w oparciu o proste próby manewrowe, m.in. wspomnianą próbę wężową. Tym samym również jego zastosowanie w projektowaniu (manewrowym) statku, okrętowych systemów sterowania, np. autopilotów, i w ocenie właściwości manewrowych statku jest jak na razie ograniczone. Zupełnie odmiennie przedstawia się sytuacja dla modelu pierwszego rzędu (2-parametrowego, tzw. K-T). Model ten jest bardzo popularny i łatwo identyfikowalny. Jednakże jeśli parametry modelu pierwszego rzędu zostały wyznaczone według próby wężowej, to nie można ich wykorzystać w identyfikacji powyższego bazowego układu równań. Z kolei jeśli parametry te zostały określone na podstawie parametrów modelu drugiego rzędu (~ współczynników hydrodynamicznych równań) przy użyciu krytykowanej metody redukcji, to model pierwszego rzędu nie zapewnia adekwatnej symulacji próby wężowej, co ogranicza niektóre jego zastosowania.