ارائه روشی برای کنترل پایداری رول شناور مطابق با استانداردهای رده بندی با استفاده از سویچ کنترلر PID جهت کنترل ژایرواستابلایزر و جسم جابجاشونده

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 *

2 -

چکیده

از میان حرکات کشتی، حرکات رول، پیچ و هیو بیشترین تاثیر را در راحتی و آسایش خدمه و مسافران, عملکرد خدمه بر روی عرشه دارند و به همین لحاظ از بیشترین اهمیت بررسی برخوردارند. علاوه بر این مطابق با استانداردهای بین المللی برای شناورهای نظامی محدودیت‌های واژگونی شناور در هنگام عملیات مانور، پرواز و فرود هلی‌کوپتر و جابجایی آن بر روی شناورهای با قابلیت حمل بالگرد، زاویه شیب کانتینر پرتاب موشک و عملیات پرتاب موشک، بارگذاری و پرتاب اژدر و اتصال بین دو شناور، میزان رول از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. شناورهای سطحی شش نوع حرکت در راستای محورهای مختصات (سرج، اسوی و هیو) و چرخش حول محور مختصات (رول، پیچ و یاو) را تجربه می‌کنند، هدف از این تحقیق کنترل و کاهش حرکت رول شناور در محدوده استاندارد عملکرد شناور مطابق با استانداردهای رده بندی بین المللی با استفاده از دو سیستم مجزای کاهنده رول بوسیله یک سوئیچ کنترلر PID می‌باشد، که با توجه به عملکردهای از پیش تعیین شده از هریک از سیستم‌های مذکور در کاهش رول استفاده شده است. پس از شبیه سازی معادلات نتایج بدست آمده حاکی از اثربخشی سیستم و کاهش رول شناور در محدوده استاندارد می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]T. Perez and M. Blanke, “Ship roll damping control,” Annu. Rev. Control, vol. 36, no. 1, pp. 129–147, Apr. 2012.

[2]A. J. Koshkouei and L. Nowak, “Stabilisation of ship roll motion via switched controllers,” Ocean Eng., vol. 49, pp. 66–75, Aug. 2012.

[3] Z. Liu and H. Jin, “Extended radiated energy method and its application to a ship roll stabilisation control system,” Ocean Eng., vol. 72, pp. 25–30, Nov. 2013.

[4] H. Haghighi and M. R. Jahed-Motlagh, “Ship roll stabilization via sliding modde control and gyrostabilizer,” in Maritime Shipping Conference, 2012, no.Lxii.

[5] H. Sira-Ramirez, “On the sliding mode control of nonlinear systems,” Syst. Control Lett., pp. 303–312, 1992.

[6] N. Townsend and A. Shenoi, “A Gyroscopic Wave Energy Recovery System for Marine Vessels,” IEEE J. Ocean.Eng., vol. 37, no. 2, pp. 271–280, 2012.

[7] N. C. Townsend and R. A. Shenoi, “Control Strategies for Marine Gyrostabilizers,” IEEE J. Ocean.Eng., vol. 39, no. 2, pp. 243–255, 2014.

[8] K. S. Youssef, S. a Ragab, A. H. Nayfeh, and D. T. Mook, “Design of passive anti-roll tanks for roll stabilization in the nonlinear range,” Ocean Eng., vol. 29, no. 2, pp. 177–192, Feb. 2002.

[9] O. a. Marzouk and A. H. Nayfeh, “Control of ship roll using passive and active anti-roll tanks,” Ocean Eng., vol. 36, no. 9–10, pp. 661–671, Jul. 2009.

[10] Z. Segal and A. Segal, “Hydrodynamic interaction of roll stabilizing wings,” Ocean Eng., vol. 41, pp. 27–32, Feb. 2012.

[11]T. W. Treakle, D. T. Mook, and A. H. Nayfeh, “A time-domain method to evaluate the use of moving weights to reduce the roll motion of a ship,” Ocean Eng., vol. 27, pp. 1321–1343, 2000.

[12] S. Lee, K.-P. Rhee, and J.-W. Choi, “Design of the roll stabilization controller, using fin stabilizers and pod propellers,” Appl. Ocean Res., vol. 33, no. 4, pp. 229–239, Oct. 2011.

 [13] T. I. Fossen, Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control, First Edit. 2011, p. 582.

[14]      و. جهانمرد, م. داستان, م. ت. پور, م. س. سیف و ح. مهدیقلی “، تولید رکورد تاریخچه زمانی امواج بر مبنای طیف حاصل از شرایط حدی منطقه خلیج فارس در دوره بازگشتهای مختلف”پنجمین همایش ملی صنایع فرا ساحل، 1392

[15]      علیرضا روشن بین, “بررسی تاثیر مشخصات امواج دریا در حرکات شناورهای تندرو”همایش صنایع دریایی، 1385

[16] NATO Unclassified-STANAG 4154 (Edition 3), Common Procedures for Sea keeping in the Ship design Process, December 2000.