КЕРУВАННЯ ПАРАМЕТРАМИ ХИТАВИЦІ СУДНА НА ОСНОВІ АКТИВНИХ ЦИСТЕРН З ВИКОРИСТАННЯМ МАТЕМАТИЧНОГО АПАРАТУ НЕЧІТКОЇ ЛОГІКИ

Анотація

Одним з найпоширеніших негативних явищ, яке впливає на морехідні якості судна, є хитавиця. Хитавиця виникає під дією змінних зовнішніх факторів і достатньо суттєво впливає на умови руху судна. Змінюється робота пропульсивної установки, збільшується опір руху судна, негативний фізіологічний вплив на людський організм. Найбільш негативними наслідками хитавиці є брочінг, слемінг, параметричний резонанс. В окремих випадках хитавиця може призвести до гибелі судна. В даній роботі проаналізовані основні методи і способи стабілізації руху судна. Зазначено, що характеристики стабілізації руху судна починають нормуватися на етапах проектування судна, одними з основних аспектів якого є розробка технічних планів завантаження. Також для певних типів суден знижують площу ватерлінії і тим самим зменшують значення збуджуючих хитавицю моментів сил. Використання штормових діаграм при виборі певних режимів руху, може суттєво зменшити негативний вплив хитавиці. Розглянуто основні типи стабілізаторів пасивного та активного типу, які використовують на судноплавстві. До них відносяться величні кілі, бортові керовані керма, гіроскопічний стабілізатор, пасивні та активні цистерни. Величні кілі і бортові керовані керма обмежені конструкцією судна і мало ефективні при малих швидкостях руху. Гіроскопічні стабілізатори окрім високої маси і габаритів виділяються своєю дорожнечею, що обмежує їх технічне використання. Пасивні цистерни ефективні лише при резонансній хитавиці. При цьому активні цистерни зменшують амплітуду хитавиці при різних частотах. Основна проблема активних цистерн – це складна система управління їх роботою в зовнішніх умовах, що постійно змінюються. На основі математичного моделювання, з використанням апарату нечіткої логіки Matlab Simulink з розширенням Fuzzy Logic Toolbox, розроблено систему управління роботою клапанів компресорів для зменшення негативного впливу хитавиці на морехідні якості судна. Продемонстровано функції належності вхідних та вихідної лінгвістичних змінних.