6800810519

114 ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIE) W GDYNI, nr 78, marzec 2013

1.2. Model matematyczny dynamiki statku

W badaniach symulacyjnych układu sterowania wielowymiarowego zastosowano model matematyczny statku treningowego o nazwie „Bliie Lady”, należącego do Fundacji Bezpieczeństwa Żeglugi i Ochrony Środowiska w Iławie. Statek ten wykorzystywany jest do szkolenia kapitanów w zakresie przeprowadzania złożonych i trudnych manewrów dużym statkiem. Jest wykonaną z laminatu epoksydowego, w skali 1:70, repliką tankowca, służącego do przewozu ropy naftowej.

Rozmieszczenie pędników pokazane zostało na rysunku 4. W opracowanym sterowaniu wykorzystywane są tylko trzy pędniki, napęd główny i dwa stery strumieniowe tunelowe: dziobowy i rufowy. Złożony model matematyczny dynamiki statku treningowego Blue Lady, wraz z zamodelowanymi urządzeniami wykonawczymi dość dobrze odwzorowujący jego zachowanie rzeczywiste, opracowany został przez Witolda Gierusza [5].

A

y i

Rys. 4. Rozmieszczenie pędników na „Blue Lady” Fig. 4. Thrusters location on „Blue Lady”

Układ dynamicznego pozycjonowania przeznaczony jest do sterowania ruchem statku przy małych prędkościach. Zaproponowany regulator wielowymiarowy, zastosowany w układzie DP, wyznaczony zostanie na podstawie modelu matematycznego statku dla małych prędkości, opisanego wzorami [2]:

ń = R(r)v    /₄₁

Mv + D_łv = t

gdzie R(y/) jest macierzą rotacji wyznaczaną ze wzoru;

cos y/ -sin y/ 0

^rO) = '

(5)

sin^

0

cos y/ 0

(6)