سیستم پیشران هوشمند کشتی در آبهای محدود
خلاصه: یک طرح کنترلی عصبی فازی آموزش دیده آنلاین برای سیستم پیشران کشتی در آبهای محدود پیشنهاد شده است. به علت سکون زیاد و حرکتهای نسبتا کند کشتی، یک استراتژی کنترل چند خروجی تک ورودی توسعه یافته است. این آموزش تخصصی کنترل کننده عصبی فازی از روش شیب نزولی انتشار برگشتی برای به روز رسانی پارامترهای شبکه در طول زمان استفاده میکند. با درک نسبتا متوسطی از دانش نحوی عمل کشتی، طرح طراحی شده قادر به کنترل زمان واقعی حفظ مسیر غیر خطی شبیه سازی شده کشتی و حفظ مسیر تحت شرایط ناآرامی های جوی رایج و باد میباشد. روش کنترل هوشمند از مدل ریاضی کشتی مستقل است.
کلمات کلیدی: سیستم پیشران کشتی، کنترل هوشمند، آموزش تخصصی، کنترل کننده عصبی فازی
مقدمه
به منظور کاهش سطح خدمات و افزایش ایمنی سیستم هدایت پیشران کشتیها برای کشتیرانها سالها یک هدف میباشد. در سال ۱۹۸۰ سیستم پیشران در کشتیها بطور عمده با عمل حفظ مسیر کلاسیک تکامل یافتند. با استفاده از اطلاعات هدایتی ( جهت یابی ) گرفته شده از یک قطب نمای ژیروسکوپی، سیستم پیشران نگهدارنده مسیر قادر به هدایت کردن یک کشتی بر روی مسیر از پیش تعیین شده است. چنین سیستمهای پیشرانی یک نقش مفید برای ناوبری کشتی در دریای آزاد دارند. با این حال، در آبهای محدود کار ناوبری کشتی پیرو یک مسیر اختصاصی بین دو نقطه مسیر است. یک کشتی مجهز با یک سیستم پیشران نگهدارنده مسیر ممکن است به علت اثر باد و جریان رانده شود، بنابراین انحراف از یک مسیر ثابت ممکن است موجب ایجاد خطر کند. ( شکل ۱)
اکثر سیستمهای پیشران نگهدارنده مسیر بر اساس تناسب معمولی به اضافه انتگرال به اضافه مشتق (PID)قوانین کنترل با مقادیر افزایشی ثابت مانند کار Sheng میباشند. اگرچه هر افزایشی توسط کاربر قابل تنظیم است، این تنظیم بطور قابل ملاحظهای نیازمند تجربه و تخصص برای رسیدن به تنظیمات بهینه است. برخی محققین روشهای هوشمند برای بهبود عملکرد سطوح از لحاظ این جنبه از سیستمهای پیشران مانند کار و Zhang بکار بردهاند. کنترل کنندههای مسیر با استفاده از روشهای طراحی کنترل مدرن مانند کنترل پسگام، کنترل فیلتر کالمن، کنترل اتفاقی طراحی شدهاند.
یک مشخصه مشترک از همه این استراتژیهای کنترل تحلیلی وابستگی آنها به مدل قابل اعتماد پاسخهای دینامیکی مانور کشتی است. هیدرودینامیک یک نقش کلیدی در این سیستمها بازی میکند. با این حال، مدلهای ریاضی کشتی برای حالتی که آنها به راحتی همه نوع کشتی تحت همه نوع حالات دریانوردی و شرایط محیطی طراحی میکنند تکامل نیافتهاند. دینامیک کشتی ذات غیر خطی دارد که نمیتواند در مانورهای کشتی نادیده گرفته شود. در حقیقت، کشتیها سیستمهای متغیر با زمان غیر خطی هستند. یک تغییر در سرعت، جرم محموله و متغیرهای اختلالات ( ناآرامیهای ) محیطی مشخصههای دینامیکی کشتی تغییر میدهد و در نتیجه یک تغییر متناظر استراتژی کنترل سیستم پیشران برای جبران مورد نیاز است.
Ship intelligent autopilot in narrow water
لینک مقاله اصلی:
لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد