Оптимізація довжини кабель-троса при керуванні рухом прив’язного телекерованого підводного апарата

Олександр Володимирович Блінцов

Анотація


На основі аналізу отриманої автором раніше інверсної математичної моделі квазістаціонарного руху кабель-троса (КТ) підводного комплексу з гнучкими зв’язками встановлено, що застосування коефіцієнтів подібності інверсної моделі КТ дає змогу виразити оптимальну за критерієм мінімізації сили натягу довжину випущеної частини КТ в залежності від масштабованої горизонтальної координати його ходового кінця. Синтезовано аналітичну залежність, яка дає змогу розраховувати оптимальну за критерієм мінімізації сили натягу довжину кабель-троса при керуванні прив’язним телекерованим підводним апаратом.


Ключові слова


підводний комплекс; оптимізація довжини кабель-троса; керування прив’язним підводним апаратом

Повний текст:

PDF

Посилання


Antonelli, G. (2014). Underwater Robots. Springer Tracts in Advanced Robotics, 279. doi: 10.1007/978-3-319-02877-4

Blintsov, V. S., Magula, V. E. (1997). Proektirovanie samohodnyih privyaznyih podvodnyih sistem. Kyiv: Naukova dumka, 140.

Dudykevych, V., Oleksandr, B. (2016). Tasks statement for modern automatic control theory of underwater complexes with flexible tethers. Eureka: Physics and Engineering, 5, 25–36. doi: 10.21303/2461-4262.2016.00158

Aleksandrov, M. N. (1987). Sudovye ustrojstva. Leningrad: Sudostroenie, 656.

Soltan, R. A., Ashrafiuon, H., Muske, K. R. (2010). ODE-based obstacle avoidance and trajectory planning for unmanned surface vessels. Robotica, 29 (05), 691–703. doi: 10.1017/s0263574710000585

Do, K. D. (2011). Global robust and adaptive output feedback dynamic positioning of surface ships. Journal of Marine Science and Application, 10 (3), 325–332. doi: 10.1007/s11804-011-1076-z

García-Valdovinos, L. G., Salgado-Jiménez, T., Bandala-Sánchez, M., Nava-Balanzar, L., Hernández-Alvarado, R., Cruz-Ledesma, J. A. (2014). Modelling, Design and Robust Control of a Remotely Operated Underwater Vehicle. International Journal of Advanced Robotic Systems, 11 (1), 1–16. doi: 10.5772/56810

Bessa, W. M., Dutra, M. S., Kreuzer, E. (2008). Depth control of remotely operated underwater vehicles using an adaptive fuzzy sliding mode controller. Robotics and Autonomous Systems, 56, 670–677. doi: 10.1016/j.robot.2007.11.004

Blintsov, O. (2016). Formation of a reference model for the method of inverse dynamics in the tasks of control of underwater complexes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4/2 (82), 42–50. doi: 10.15587/1729-4061.2016.74875

Stern, F., Yang, J., Wang, Z., Sadat-Hosseini, H., Mousaviraad, M., Bhushan, S., Xing, T. (2013). Computational ship hydrodynamics: nowadays and way forward. International Shipbuilding Progress, 60 (1–4), 3–105.

Yu, Zh., Amdahl, J. (2016). Full six degrees of freedom coupled dynamic simulation of ship collision and grounding accidents. Marine Structures, 47, 1–22. doi: 10.1016/j.marstruc.2016.03.001

Del Puppo, N. (2014). High resolution ship hydrodynamics simulations in open source environment. Journal of Marine Science and Application, 13 (4), 377–387. doi: 10.1007/s11804-014-1278-2

Kalinichenko, Y., Burmaka, I. (2016). Analysis of mathematical models of changing the vessel’s course when turning. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(9(84)), 20–31. doi: 10.15587/1729-4061.2016.85839

Deng, W., Han, D. (2013). Study on simulation of remotely operated underwater vehicle spatial motion. Journal of Marine Science and Application, 12 (4), 445–451. doi: 10.1007/s11804-013-1215-9

Thekkedan, M. D., Chin, C. S., Woo, W. L. (2015). Virtual reality simulation of fuzzy-logic control during underwater dynamic positioning. Journal of Marine Science and Application, 14 (1), 14–24. doi: 10.1007/s11804-015-1297-7

Fang, M. C., Hou, C. S., Luo, J. H. (2007). On the motions of the underwater remotely operated vehicle with the umbilical cable effect. Ocean Engineering, 34 (8–9), 1275–1289. doi: 10.1016/j.oceaneng.2006.04.014

Srivastava, V. K. (2014). Analyzing parabolic profile path for underwater towed-cable. Journal of Marine Science and Application, 13 (2), 185–192. doi: 10.1007/s11804-014-1240-3

Yang, J. X., Shuai, C. G., He, L., Zhang, S. K., Zhou, S. T. (2016). The dynamic research and position estimation of the towed array during the U-turn process. Journal of Physics: Conference Series, 744 (012068), 1–7. doi: 10.1088/1742-6596/744/1/012068

Pavlov, G. V., Blinczov, O. V. (2008). Sy`ntez sy`stemy` avtomaty`chnogo keruvannya lebidkoyu kabel`-trosa samoxidnoyi pry`v'yaznoyi pidvodnoyi sy`stemy. Visny`k Kremenchucz`kogo derzhavnogo politexnichnogo universy`tetu imeni My`xajla Ostrograds`kogo, 4 (51), 97–99.

Blinczov, O. V., Nadtochij, V. A. (2013). Sy`stema avtomaty`chnogo keruvannya kabel`noyu lebidkoyu pry`v'yaznoyi pidvodnoyi sy`stemy. Zbirny`k naukovy`x pracz` NUK. Elektrotexnika, 1, 77–82.

Vojtkunskyj, Ya. Y., Ruseczkyj, A. A. (1985). Gydromexanyka. Soproty`vleny`e dvy`zheny`yu sudov. Sudovye dvizhiteli. Leningrad: Sudostroenye, 763.

Blinczov, O. V. (2008). Avtomaty`zaciya keruvannya elektrorushijnoyu sy`stemoyu pry`v'yaznogo pidvodnogo robota na osnovi shtuchnoyi nejronnoyi merezhi. Problemy` suchasnoyi elektrotexniky, 7, 54–57.

Lukomskij, Ju. A., Peshehonov, V. G., Skorohodov, D. A. (2002). Navigacija i upravlenie dvizheniem sudov. Uchebnik. Jelmor, 360.

Blinczov, O. V. (2008). Sy`ntez sy`stemy` avtomaty`chnogo keruvannya uporamy` rushiyiv pry`v'yaznogo pidvodnogo aparata v rezhy`mi kvazistacionarnogo prostorovogo ruxu. Zbirny`k naukovy`x pracz` NUK, 1 (418), 135–141.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Antonelli, G. Underwater Robots [Text] / G. Antonelli. – Springer Tracts in Advanced Robotics. – 2014. – 279 p. doi: 10.1007/978-3-319-02877-4

Блинцов, В. С. Проектирование самоходных привязных подводных систем [Текст] / В. С. Блинцов, В. Э. Магула. – Киев: Наукова думка, 1997. – 140 с.

Dudykevych, V. Tasks statement for modern automatic control theory of underwater complexes with flexible tethers [Text] / V. Dudykevych, O. Blintsov // Eureka: Physics and Engineering. – 2016. – № 5. – P. 25–36. doi: 10.21303/2461-4262.2016.00158

Александров, М. Н. Судовые устройства [Текст]: справ. / М. Н. Александров. – Ленинград: Судостроение, 1987. – 656 с.

Soltan, R. A. ODE-based obstacle avoidance and trajectory planning for unmanned surface vessels [Text] / R. A. Soltan, H. Ashrafiuon, K. R. Muske // Robotica. – 2010. – № 29 (5). – P. 691–703. doi: 10.1017/s0263574710000585

Do, K. D. Global robust and adaptive output feedback dynamic positioning of surface ships [Text] / K. D. Do // Journal of Marine Science and Application. – 2011. – № 10 (3). – P. 325–332. doi: 10.1007/s11804-011-1076-z

García-Valdovinos, L. G. Modelling, Design and Robust Control of a Remotely Operated Underwater Vehicle [Text] / L. G. García-Valdovinos, T. Salgado-Jiménez, M. Bandala-Sánchez, L. Nava-Balanzar, R. Hernández-Alvarado, J. A. Cruz-Ledesma // International Journal of Advanced Robotic Systems. – 2014. – № 11 (1). – P. 1–16. doi: 10.5772/56810

Bessa, W. M. Depth control of remotely operated underwater vehicles using an adaptive fuzzy sliding mode controller [Text] / W. M. Bessa, M. S. Dutra, E. Kreuzer // Robotics and Autonomous Systems. – 2008. – № 56. – P. 670–677. doi: 10.1016/j.robot.2007.11.004

Blintsov, O. Formation of a reference model for the method of inverse dynamics in the tasks of control of underwater complexes [Text] / O. Blintsov // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – № 4/2 (82). – 42–50. doi: 10.15587/1729-4061.2016.74875

Stern, F. Computational ship hydrodynamics: nowadays and way forward [Text] / F. Stern, J. Yang, Z. Wang, H. Sadat-Hosseini, M. Mousaviraad, S. Bhushan, T. Xing // International Shipbuilding Progress. – 2013. – Vol. 60, Issue 1–4. – P. 3–105.

Yu, Zh. Full six degrees of freedom coupled dynamic simulation of ship collision and grounding accidents [Text] / Zh. Yu, J. Amdahl // Marine Structures. – 2016. – № 47. – P. 1–22. doi: 10.1016/j.marstruc.2016.03.001

Del Puppo, N. High resolution ship hydrodynamics simulations in open source environment [Text] / N. Del Puppo // Journal of Marine Science and Application. – 2014. – Vol. 13, Issue 4. – P. 377–387. doi: 10.1007/s11804-014-1278-2

Kalinichenko, Y. Analysis of mathematical models of changing the vessel’s course when turning [Text] / Y. Kalinichenko, I. Burmaka // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – № 6/9 (84). – P. 20–31. doi: 10.15587/1729-4061.2016.85839

Deng, W. Study on Simulation of Remotely Operated Underwater Vehicle Spatial Motion [Text] / W. Deng, D. Han // Journal of Marine Science and Application. – 2013. – Vol. 12, Issue 4. – P. 445–451. doi: 10.1007/s11804-013-1215-9

Thekkedan, M. D. Virtual reality simulation of fuzzy-logic control during underwater dynamic positioning [Text] / M. D. Thekkedan, C. S. Chin, W. L. Woo // Journal of Marine Science and Application. – 2015. – № 14 (1). – P. 14–24. doi: 10.1007/s11804-015-1297-7

Fang, M. C. On the motions of the underwater remotely operated vehicle with the umbilical cable effect [Text] / M. C. Fang, C. S. Hou, J. H. Luo // Ocean Engineering. – 2007. – Vol. 34, Issues 8–9. – P. 1275-1289. doi: 10.1016/j.oceaneng.2006.04.014

Srivastava, V. K. Analyzing parabolic profile path for underwater towed-cable [Text] / V. K. Srivastava // Journal of Marine Science and Application. – 2014. – Vol. 13, Issue 2. – P. 185–192. doi: 10.1007/s11804-014-1240-3

Yang, J. X. The dynamic research and position estimation of the towed array during the U-turn process [Text] / J. X. Yang, C. G. Shuai, L. He, S. K. Zhang, S. T. Zhou // Journal of Physics: Conference Series. – 2016. – № 744 (012068). – P. 1–7. doi: 10.1088/1742-6596/744/1/012068

Павлов, Г. В. Синтез системи автоматичного керування лебідкою кабель-троса самохідної прив’язної підводної системи [Текст] / Г. В. Павлов, О. В. Блінцов // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету імені Михайла Остроградського. – 2008. – № 4 (51). – С. 97–99.

Блінцов, О. В. Система автоматичного керування кабельною лебідкою прив’язної підводної системи [Текст] / О. В. Блінцов, В. А. Надточій // Збірник наукових праць НУК. Електротехніка. – 2013. – № 1. – С. 77–82.

Войткунский, Я. И. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители [Текст] / Я. И. Войткунский, А. А. Русецкий. – Ленинград: Судостроение, 1985. – 763 с.

Блінцов, О. В. Автоматизація керування електрорушійною системою прив’язного підводного робота на основі штучної нейронної мережі [Текст] / Блінцов О. В. // Проблеми сучасної електротехніки. – 2008. – № 7. – С. 54–57.

Лукомский, Ю. А. Навигация и управление движением судов. Учебник. [Текст] / Ю. А. Лукомский, В. Г. Пешехонов, Д. А. Скороходов. –Элмор, 2002. – 360 с.

Блінцов, О. В. Синтез системи автоматичного керування упорами рушіїв прив’язного підводного апарата в режимі квазістаціонарного просторового руху [Текст] / О. В. Блінцов // Збірник наукових праць НУК. – 2008. – № 1 (418). – С. 135–141.



Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.




Copyright (c) 2017 Олександр Володимирович Блінцов

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 2411-2828 (Online), ISSN 2411-2798 (Print)