abbr. SJ GMU
ISSN 2657-5841 (printed)
ISSN 2657-6988 (online)
DOI: 10.26408
Sterowanie hybrydowe ruchem statku
Hybrid control of the ship movement
Abstract:
The paper presents a hybrid control system for the movement of a ship in various operating modes. The developed system integrates a number of operational modes, such as: precise maneuvering the ship at low speeds, steering the ship at different speeds on the course or along the trajectory, and stopping the ship on the route. The implementation of these modes requires the use of five controls, which have been collected in the set of alternative continuous controllers. The choice of the appropriate control is made depending on the type of the operation performed by the ship. The ship motion along a specified route of crossing in different operating modes is controlled using a method of supervisory switching control. The set ship trajectory consists of straight sections connecting consecutive points of the passage route, complemented by speed setpoints and operating modes of the controller on these sections. The developed control system was tested on the training ship Blue Lady, used to train captains in the Ship Handling Research and Training Center located on the lake Silm in Ilawa-Kamionka, Poland. The conducted tests have proved good quality of the designed hybrid control system.
Streszczenie:
W pracy przedstawiono hybrydowy układ sterowania ruchem statku w różnych trybach operacyjnych. Opracowany układ integruje takie tryby operacyjne jak: precyzyjne manewrowanie statkiem przy małych prędkościach, sterowanie statkiem przy różnych prędkościach na kursie lub wzdłuż zadanej trajektorii oraz zatrzymywanie statku na trasie. Zrealizowanie tych rodzajów pracy wymagało zastosowania pięciu regulatorów, które zebrano w zbiorze alternatywnych regulatorów ciągłych. W zależności od rodzaju operacji wykonywanej przez statek dokonuje się wyboru odpowiednich regulatorów. Do sterowania statkiem wzdłuż zadanej trasy przejścia w różnych trybach pracy zastosowano metodę nadzorującego sterowania przełączającego. Trajektoria zadana ruchu statku składa się z odcinków prostych łączących kolejne punkty trasy przejścia oraz z prędkości zadanych i trybów pracy układu hybrydowego na tych odcinkach. Opracowany układ sterowania testowany był na statku treningowym „Blue Lady”, wykorzystywanym do szkolenia kapitanów w Ośrodku Manewrowania Statkami, znajdującym się na jeziorze Silm w Iławie/Kamionce. Przeprowadzone badania pokazały dobrą jakość zaprojektowanego regulatora hybrydowego.
Słowa kluczowe:
sterowanie hybrydowe
Issue:
Pages:
232
244
Download full text in pdf:
References:
Fossen, T.I., 2011, Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, John Wiley & Sons, Ltd.
Gierusz, W., 2001, Simulation Model of the Shiphandling Training Boat Blue Lady, Proceedings of the 5th IFAC Conference on Control Application in Marine Systems (CAMS), Glasgow, Scotland.
Godhavn, J.M., Lauvdal, T., Egeland, O., 1996, Hybrid Control in Sea Traffic Management Systems, Alur, R., Henzinger, T., Sontag, D., (eds.) w: Hybrid Systems III, Springer, New York, s. 149–160.
The Foundation for Safety of Navigation and Environment Protection, http://www.ilawashiphandling.com.pl/.
Lisowski, J., 2013, Sensitivity of Computer Support Game Algorithms of Safe Ship Control, International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, vol. 23, no. 2, s. 439–446.
Tomera, M., 2010, Discrete Kalman Filter Design for Multivariable ship motion control: Experimental Results with Training Ship, Joint Proceedings of Gdynia Maritime Academy and Hochschule Bremerhaven, Bremerhaven, Germany, s. 26–34.
Tomera, M., 2014, Dynamic Positioning System for a Ship on Harbour Manoeuvring with Different observers. Experimental results, Polish Maritime Research, vol. 21, no. 3(83), s. 13–24.
Tomera, M., 2015, A Multivariable Low Speed Controller for a Ship Autopilot with Experimental Results, Proceedings of the 20th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), Międzyzdroje, August, s. 17–22.