طراحی سیستم کنترلی هدایت خودکار سمت حرکت برای کشتی مدل

سیستمهای هدایت خودکار یکی از پرکاربردترین سیستمها در صنایع دریایی، نظامی، فضایی و ... میباشد. طراحی این سیستم نیازمند داشتن اطلاعات دقیقی از مدل کشتی و همچنین داشتن سنسورهای مناسب جهت تعیین و دریافت موقعیت فعلی و موقعیت نهایی هدف است.در این مقاله نحوهی مدلسازی کشتی مدل شده از کشتی fast-ferry TF-120 در آبهای آرام ارائه شده، که با استفاده از دریافت اطلاعات توسط سنسورهای مربوطه، اقدام به ارسال فرمانهای کنترلی مناسب به سکان کشتی شده و آن را بهسوی جهت اصلی حرکت هدایت کند.در این مقاله ابتدا به معرفی معادلات حاکم برای مدلسازی حرکت کشتی پرداخته و سپس به نحوهی شناسایی مدل دینامیکی کشتی با انجام مانور چرخش دایرهای می پردازیم، پس از معرفی معادله دینامیکی شناسایی شده از مدل کشتی، اقدام به طراحی کنترلکننده PID برای مدل دینامیکی شناسایی شده می کنیم، سپس بهمنظور افزایش کارایی و بهبود عملکرد کنترلکنندهی PID ، اقدام به اصلاح کنترل کننده طراحی شده نموده، کنترلکننده F-PID که دارای فیلتر مرتبه اول اضافه شده قبل از ترم مشتقگیر میباشد را طراحی میکنیم. در بخش نهایی مقاله با توجه به شبیه سازی های صورت گرفته، نتایج حاصل ازطراحی دو کنترل کننده با هم مقایسه شده و مزیت کنترل کننده F-PID نسبت به کنترل کننده PID نشان داده می شود.

Keywords:

هدایت خودکار کشتی , شناسایی مدل دینامیکی کشتی , مانور چرخش دایرهای , اصلاح کنترل کننده - PID , طراحی کنترل کننده F-PID