Методика построения модели движения судна и синтез алгоритмов управления на ее основе
EDN: GEUEZD
Аннотация
В статье описывается технология построения имитационной модели движения надводного судна (на примере автомобильножелезнодорожного парома) по заданному набору и характеристикам исполнительных органов. На основе построенной модели разработаны алгоритмы управления для стабилизации продольной составляющей линейной скорости судна и стабилизации на курсе.
При поддержке: Работа проводилась при поддержке гранта РНФ №23-79-10071
Об авторах
А. Е. Пелевин
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (С.-Петербург)
Россия
Россия
Пелевин Александр Евгеньевич. Доктор технических наук, ведущий научный сотрудник. Действительный член международной общественной организации «Академия навигации и управления движением».
А. В. Лопарев
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С.-Петербург)
Россия
Россия
Лопарев Алексей Валерьевич. Кандидат технических наук, начальник сектора
Е. В. Лукоянов
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО
Россия
Россия
Лукоянов Егор Васильевич. Кандидат технических наук, старший научный сотрудник
А. М. Столярова
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»
Россия
Россия
Столярова Александра Максимовна, инженер второй категории
Список литературы
1. IMO Resolution A.601: Provision and Display of Manoeuvering Information on Board Ships. Adopted on 19 November 1987, 33 p.
2. IMO Resolution MSC.137(76): Standards for Ship Manoeuvrability. Adopted on 4 December 2002, 6 p.
3. IMO MSC/Circ.1053. Explanatory Notes to the Standards for Ship Manoeuvrability. Adopted on 16 December 2002, 41 p.
4. Правила классификации и постройки морских судов. Ч. IV. Остойчивость. СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2020. 78 с.
5. Дегтярев А.Б., Мье М.С. Информационная поддержка моделирования динамики судна в бортовой интеллектуальной системе // Морские интеллектуальные технологии. 2012. №4 (18). С. 34–38.
6. Смоленцев С.В., Исаков Д.В. Моделирование движения судна на основе упрощенной кинематической модели // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. 2018. Т. 10. №6. С. 1111–1121.
7. NAVI TRAINER 4000. Mathematical Models Technical Description. Transas Marine Ltd. July, 2003, 102 p.
8. Sutulo, S., Guedes Soares, C., Mathematical models for simulation of manoeuvring performance of ships, Marine Technology and Engineering, London: Taylor & Francis Group, 2011, pp. 661–698.
9. Luo, W.L., Parameter Identifiability of Ship Manoeuvring Modeling Using System Identification, Mathematical Problems in Engineering, 2016, vol. 2016, pp. 1–10, http://dx.doi.org/10.1155/2016/8909170.
10. Taimuri, G., Matusiak, J., Mikkola, T., Kujala, P., Hirdaris, S., A 6-DoF maneuvering model for the rapid estimation of hydrodynamic actions in deep and shallow waters, Ocean Engineering, 2020, 218, pp. 1–22.
11. Duman, S., Bal, S., A quick-responding technique for parameters of turning maneuver, Ocean Engineering, 2019, vol. 179, pp. 189–201.
12. Kinaci, O.K., Ship digital twin architecture for optimizing sailing automation, Ocean Engineering, 2023, vol. 275, pp. 114–128.
13. Справочник по теории корабля. Т.3. Управляемость водоизмещающих судов. Гидродинамика судов с динамическими принципами поддержания / под ред. Я.И. Войткунского. Л.: Судостроение, 1985. 768 с.
14. Мирохин Б.В., Жинкин В.Б., Зильман Г.И. Теория корабля: учебник. Л.: Судостроение, 1989. 352 с.
15. Fossen, T.I., Guidance and Control of Ocean Vehicles, New York: John Wiley & Sons, 1999, 480 p.
16. Дмитриев С.П., Пелевин А.Е. Задачи навигации и управления при стабилизации судна на траектории. СПб.: ГНЦ РФ-ЦНИИ «Электроприбор», 2004. 160 c.
17. Гофман А.Д. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна: справочник. Л.: Судостроение, 1988. 360 с.
18. Математическое моделирование системы управления: метод. указания к курсовому проектированию / сост.: О.Ю. Лукомская, А.Г. Шпекторов. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014. 40 с.
19. Как устроен двухтопливный паром «Маршал Рокоссовский» проекта CNF19M // МедиаПалуба. 16 ноября 2021. URL: https://paluba.media/news/14381/.
20. Лукомский Ю.А., Корчанов В.М. Управление морскими подвижными объектами. СПб.: Элмор, 1996. 318 с.
21. Исследование ходовых качеств автомобильно-железнодорожного парома нового поколения для линии Усть-Луга – Балтийск проекта CNF19M. Отчет ООО «Цифровые морские технологии». 2018. 45 с.
22. Пелевин А.Е. Идентификация параметров модели движения надводного морского объекта в условиях возмущений // Гироскопия и навигация. 2023. №4 (123). С. 192–205.
23. Лукомский Ю.А., Чугунов В.С. Системы управления морскими подвижными объектами. Л.: Судостроение, 1988. 272 с.
24. Ziegler, J.G., Nichols, N.B., Optimum settings for automatic controllers, Trans. ASME, 1942, vol. 64, no. 8, pp. 759–765.
Рецензия
Для цитирования:
Пелевин А.Е., Лопарев А.В., Лукоянов Е.В., Столярова А.М. Методика построения модели движения судна и синтез алгоритмов управления на ее основе. Гироскопия и навигация. 2025;33(1):52-63. EDN: GEUEZD
For citation:
Pelevin А.Е., Loparev А.V., Lukoyanov Е.V., Stolyarova А.М. Procedure for Constructing the Ship Motion Model and Synthesizing Model-based Control Algorithms. Gyroscopy and Navigation. 2025;33(1):52-63. (In Russ.) EDN: GEUEZD
Просмотров:
29
Послать статью по эл. почте 