Исследование процессов управления ресурсосбережением и безопасностью плавания транспортных судов

• Автор: Маслов, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 176 с. : ил

Содержание
Введение.

Глава 1. Транспортные суда как сложные объекты управления

1.1 Основные характеристики транспортного процесса.

1.2 Взаимодействие транспортных судов при движении

1.3 Характеристика судна как объекта

автоматизированного управления.

1.4 Судовые комплексы как человекомашинные системы.

Глава 2. Алгоритмы оценки ресурсосбережения при

динамическом управлении дизельной энергоустановкой .

2.1 Основные цели разработки алгоритмов управления

2.2 Управления дизельной энергетической установкой, обеспечивающие сближение с лидирующем судном.
2.3 Управление боковым смещением судна
2.4 Управление ДЭУ и рулевым устройством
при расхождении судов
2.5 Управление режимами работы ДЭУ
при изменении внешней среды в функции времени
2.6 Управление режимами работы ДЭУ при изменении параметров внешней среды в функции пути
2.7 Управление режимами работы ДЭУ при нелинейном изменении параметров судового комплекса
Глава 3. Обратные задачи в ресурсосбережении
3.1 Определение минимального расхода топлива ДЭУ
3.2 Управление процессом ресурсосбережения при движении
по фарватеру с переменной глубиной
3.3 Управление процессом ресурсосбережения
при движении по судоходному каналу.
3.4 Влияние условий эксплуатации ДЭУ на выполнение
программы автоматизированного управления.
Глава 4. Основные принципы реализации алгоритмов
управления режимами работы ДЭУ.
4.1 Автономность в информационных системах управления
4.2 Классификационные признаки систем
неавтономного управления.
4.3 Понятие избыточности неавтономных систем управления .
4.4 Автономная система аварийной защиты
быстроходного судового дизеля
4.собенности адаптации системы автоматизации
быстроходных дизелей.
Заключение
Литература


Большая насыщенность трасс транспортными судами, геометрические размеры которых соизмеримы с габаритами фарватеров, приводит к снижению пропускной способности и следовательно к задержкам в доставке грузов получателю или же в более худших случаях к авариям и соответственно к гибели или повреждению этих грузов. Все это потребовало от экипажей судов более серьезной квалификации на базе современных знаний, лучших психологических и физических возможностей. В данных условиях необходимы исследования, направленные, прежде всего на обеспечение безопасности движения, повышения производительности труда на водном транспорте на основе ресурсосбережения. Исследования окажутся эффективными, когда будут вскрыты неизвестные ранее характеристики судов, судовых энергетических установок, предложены новые технологии движения, работы СЭУ и алгоритмы для их управления. Известно, что в среде, с которой взаимодействует данное конкретное судно (собственное), могут находиться подобные суда (несобственные), шлюзы, порты, диспетчерский аппарат. Такое множество взаимодействующих систем образует надсистему, имеющую свое функциональное, морфологическое и информационное описание. Поведение данного собственного судна (объекта) определяется режимами работы его дизельной энергетической обстановки (ДЭУ), целью движения, критериями управления и ограничениями. Определяющими для собственного судна в образовавшейся надсистеме являются цели, критерии и ограничения, которые задаются системой, находящейся на более высоком иерархическом уровне. Приведем примеры классификации взаимодействия отдельных объектов, критериальных оценок, целей, ограничений. Для этого разобьем системы, вступающие во взаимодействия между собой, на два класса. К первому классу отнесем те, координаты которых практически не меняются во времени. ЦПУ), ЦПУ порта, заправочные станции, ЦПУ судоходного канала, естественные и искусственные фарватеры и т. Ко второму классу отнесем системы, координаты которых меняются во времени. Это, прежде всего, транспортные суда, пассажирские суда, суда технического флота. Вступление во взаимодействие определяется целью функционирования данных систем. Системы человек-машина, функционирующие без взаимодействия со средой, но имеющие материальные и физические возможности в них вступить, назовем автономными системами (АС). Автономность объясняется тем фактором, что ее функционирование основывается на взятии информации из среды с помощью собственных измерительных устройств. Теоретически АС независима от среды в течение некоторого времени по энергии и затрачиваемому веществу. Номер автономной системы будем обозначать в индексе АС^. Систему с неизменными пространственными координатами обозначим АС}Н, систему подвижную и с изменяющимися координатами АС”. Первый вариант - это взаимодействие одной АС]1 с одной АС1]1. Он может существовать в виде трех структур рис. Структура рис. Функционирование производится на основе равноправного обмена информацией, энергией и веществом между взаимодействующими системами. Цель движения судна, критериальная оценка работы ДЭУ определяются человеком-оператором. Структуры "б" и "в" - построены на основе вертикальной иерархии. Взаимодействие производится с определенной степенью централизации, т. Цель и критерии, задаваемые верхней системой, являются обязательными для нижней. Второй вариант - это взаимодействие одной подвижной системы с двумя неподвижными рис. АС” и АС? АС2 - средний и АС)1 - судно - нижний уровень иерархии. В структуре "в" судно располагается на среднем уровне иерархии. А в структуре "г" - старшей для АС]1 и АС^ является система АС". АС? АС к АС? ДЭУ на отдельных участках канала в зависимости от условий плавания. АС}1, АС§, должны соответствовать собственным критериальным оценкам. Третий вариант представлен на рис. Судно (система АС}1) взаимодействует с АС}1 и АС2 (с собственным судном). В структуре "а" собственное судно АС}1 подчинено АС}1, а с АС? В структуре "б" собственное судно АС}1 стоит выше по иерархии, чем АС}1 и на одном уровне с АС§. АС}1. Для структуры 'V' все участвующее во взаимодействии находятся в равноправном положении. Рис. Рис.