Синтез системы обработки информации и управления движением судна, использующей данные спутниковых навигационных систем

• Автор: Довгоброд, Георгий Моисеевич
• Шифр специальности: 05.13.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 208 с. : ил.

1.1 Анализ существующих методов автоматического управления движением судна Щ .

1.1.1 Общая характеристика САУ движения судна. Судно как объект управления. .iiv

1.1.2 Математические модели судна как объекта САУ продольным движением судна.

1.1.3 Автоматизация стабилизации судна на заданном курсе .

1.1.4 Автоматизация поворота судна. .

1.1.5 Автоматическая стабилизация судия ия заданной траектории. .

1.1.6 Оптимальное управление движением судна, .

1.1.7 Адаптивное управление движением судна .

1.2 Анализ тенденций развитияспутниковых навигационных систем.

1.2.1. Назначение и принцип действия СНС

1.2.2. Основные характеристики СНС ГЛОНАСС и НАВСТАР .,

1.2.3. Основные направления развития СНС.,
1.3 Общая постановка задачи исследования и общий подход к проведению исследований. .
Выводы
Глава 2 Синтез алгоритмов и структуры системы обработки информации и автоматического управления движением судна,, использующей данные СНС. Создание программного обеспечения, реализующего алгоритмы обработки и управления движением судна
2.1 Синтез алгоритмов системы обработки информации и автоматического управления движением судна.
2.2 Синтез структуры системы обработки информации и автоматического управления движением судна,.
2.3 Идентификация коэффициентов уравнений движения судна , I.
2.4 Выявление наборов фазовых координат, обеспечивающих идентифицируемость состояния судна, с помощью линейной модели движения судна . .
2.5 Синтез вариантов структуры матрицы коэффициентов обратной связи идентификатора состояния судна.
2.6 Формирование квазиоптимальных коэффициентов закона управления и идентификатора состояния движущегося судна
2.6.1 Методика формирования коэффициентов закона управления.
2.6.2 Методика формирования квазиоптимальных коэффициентов идентификатора состояния движущегося судна.
2.6.2.1 Алгоритм расчета коэффициентов фильтра по заданным собственным числам фильтра системы, идентифицируемой с помощью одной переменной состояния.
2.7 Оценка эффективности береговой автоматизированной системы управления судоходством при использовании на судах САУ движением судна.
2.8 Создание программного обеспечения, реализующего алгоритмы автоматического управления движением судна на основе специальной обработки информации от СНС.
2.8.1 Блок инициализации.
2.8.2 Блок отображения текущей информации, ввода режимов работы и заданий для системы управления.
2.8.3 Блок приема из СОМ порта и обработки данных от приемника СНС.
2.8.4 Блок приема из СОМ порта и обработки данных датчика угловой скорости и датчика угла перекладки руля.
2.8.5 Блок оценивания фазовых координат.
2.8.6 Блок законов управления движением судна.
2.8.7 Блок вычисления управляющего воздействия и режиме Ручное следящее.
2.8.8 Блок вычисления угла перекладки руля
2.8.9 Блок моделей динамики движения судна, внешних возмущений и рулевого привода
2.8. Блок протоколирования параметров движения судна и работы САУ
2.8. Блок ввода данных от датчика угловой скорости и датчика угла перекладки руля.
2.8. Блок отработки заданного угла перекладки руля
Выводы
где к, к коэффициенты обратной связи соответственно по курсу и угловой скорости поворота судна.
Введение


ПДавторулевые обладают тем недостатком, что при их использовании система управления имеет статическую ошибку, которая обусловлена несимметричным рысканием судна на курсе вследствие таких причин, как асимметрия обводов корпуса, одностороннее вращение винта, неравный упор винтов на двухвинтовом судне, ветровые воздействия. Т интервал интегрирования 1. Соответствующие авторулевые относятся к классу пропорциональноинтегральнодифференциальных регуляторов ПИДрегуляторов. Таким образом, при несимметричном рыскании в закон управления в качестве дополнительного сигнала вводится постоянная составляющая с коэффициентом обратной связи ку. При этом появляется некоторое, постоянное для данных условий, смещение положения руля относительно диаметральной плоскости судна. Значение и знак этого смещения таковы, что возникающие от него гидродинамические воздействия на судно полностью компенсируют несимметричные воздействия на судно. Однако при использовании ПИДзакона управления 3 авторулевой не может компенсировать боковое смещение перпендикулярное продольной оси судна. В современных системах автоматизации судовождения реализована задача автоматического изменения курса судна по заданной программе. Наиболее просто решается задача автоматического изменения курса с заданной угловой скоростью или с заданным радиусом кривизны. Благодаря этому может быть обеспечена высокая точность выполнения маневра при переходе на новый курс. При этом преследуют две цели вписать судно в заданную траекторию движения и обеспечить минимальный выброс судна за новую линию курса после завершения поворота. Это наиболее важно для пло
1.