МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СПОСТЕРІГАЧА ДЛЯ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ УТРИМАННЯМ ПОЛОЖЕННЯ СУДНА

Анотація

У статті розглядається синтез моделі спостерігача для системи керування положенням судна на основі використання комплексної моделі, що складається з двох складових: моделі системи керування позиціонування та моделі, що дозволяє реагувати цій системі на зовнішні подразники у вигляді певних погодних умов. Моделі оцінки кількісних та якісних показників сучасних систем управління судном засновані на застосуванні узагальненої математичної моделі, яка може набувати різних форм залежно від впливу численних факторів на їх структуру та параметри. Сучасні системи управління судном та судновими енергетичними установками є автоматизованими технічними комплексами високої складності, що призначені для ефективного виконання операцій, які визначаються призначенням та специфікою роботи судна в конкретних умовах. Високоточні системи позиціонування створені на основі замкнутих систем управління з використанням PID та PID2 регуляторів у системах підтримки тяги та положення судна. Математична модель судна є складною системою нелінійних диференціальних рівнянь, інтегрування яких можливе лише чисельними методами з спрямованістю на результати, придатні для вирішення практичних завдань. У цій статті авторами вирішується актуальне завдання використання спостерігача за зовнішніми факторами при позиціонуванні судна, завданням якого є подання коригувального сигналу до основної системи управління з урахуванням впливу на положення судна погодних умов. Одним із способів рішення запропоновано використовувати модель, що дозволяє використовувати поточні фактори збурення, що діють на судно, та генерувати коригування для системи позиціонування з урахуванням прогнозу щодо зміни значень цих факторів. У роботі представлені результати у вигляді графіків зміни відхилення позиції судна, що базуються на отриманій моделі спостерігача, синтез якої так само описаний у статті. Також у статті показані порівняльні результати з використанням спостерігача і без його використання.