AUTOMATIC OPTIMAL CONTROL OF A VESSEL WITH REDUNDANT STRUCTURE OF EXECUTIVE DEVICES

dc.contributor.authorZinchenko, S.
dc.contributor.authorTovstokoryi, O.
dc.contributor.authorBen, A.
dc.contributor.authorNosov, P.
dc.contributor.authorPopovych, I. S.
dc.contributor.authorNahrybelnyi, Y.
dc.contributor.authorЗінченко, С.
dc.contributor.authorТовстокорий, О.
dc.contributor.authorБень, А.
dc.contributor.authorНосов, П.
dc.contributor.authorПопович, І. С.
dc.contributor.authorНагрибельний, Я.
dc.date.accessioned2021-09-06T11:08:43Z
dc.date.available2021-09-06T11:08:43Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionZinchenko S., Tovstokoryi O., Ben A., Nosov P., Popovych I., Nahrybelnyi Y. (2022) Automatic Optimal Control of a Vessel with Redundant Structure of Executive Devices. In: Babichev S., Lytvynenko V. (eds) Lecture Notes in Computational Intelligence and Decision Making. ISDMCI 2021. Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, vol 77. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-82014-5_18uk_UA
dc.description.abstractThe article considers the issues of automatic control of the vessel movement with a redundant control structure. Redundant structures are now widely used on all vessels with a dynamic positioning system to improve control efficiency (accuracy, maneuverability, reduce energy consumption and emissions), reliability and environmental safety. A brief review of the literature on the use of redundant structures to improve control efficiency is made. In open sources, the authors have not found solutions that improve the efficiency of the control by using redundant structures of actuators. Therefore, it was concluded that the development of such systems is relevant. Several schemes for splitting control into executive devices of a redundant structure, including an optimal splitting scheme, are considered. A comparative analysis of the considered splitting schemes with the optimal one is carried out. Comparative analysis showed that the use of optimal control of the redundant structure of actuators allows increasing the accuracy of dynamic positioning by (20–40)%, depending on the direction of the created control, as well as reducing fuel consumption by (30–100)%, which determines its advantages over known solutions. The mathematical and software support for an automatic optimal control system with redundant control has been developed. The operability and efficiency of the mathematical and software support were tested in a closed circuit with a control object in the MATLAB environment. The conducted experiments confirmed the operability and efficiency of the developed method, algorithms and software and allow to recommend them for practical use in the development of vessel control systems with redundant control structures. У статті розглядаються питання автоматичного керування рухом судна із надлишковою структурою виконавчих пристроїв. Надлишкові структури виконавчих пристроїв широко використовуються на суднах з динамічною системою позиціонування для підвищення надійності та ефективності керування (точності, маневреності, зменшення енергоспоживання та викидів). Зроблено короткий огляд літератури щодо використання надлишкових структур у системах керування. Виявлено, що традиційно надлишкові структури використовуються для підвищення надійності за рахунок резервування та ефективності у системах динамічного позиціонування у ручному режимі. Запропоновано використовувати оптимальне керування надлишковими структурами у автоматичному режимі. Розглянуто кілька схем розщеплення, включаючи оптимальну, сумарних керуючих сил і моменту по виконавчим пристроям надлишкової структури. Проведено порівняльний аналіз розглянутих схем розщеплення з оптимальною, який показав, що використання оптимального керування надлишковою структурою дозволяє підвищити точність динамічного позиціонування на (20-40)% та зменшити витрати палива на (30-100 )%, у залежності від напрямку створюваної керуючої сили, що визначає переваги оптимального керування перед відомими рішеннями. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення автоматичної системи оптимального керування із надлишковою структурою виконавчих пристроїв. Працездатність та ефективність методу, алгоритмічного і програмного забезпечення перевірені математичним моделюванням у замкнутому контурі з об'єктом керування у середовищі MATLAB.uk_UA
dc.identifier.urihttps://ekhsuir.kspu.edu/handle/123456789/15061
dc.subjectRedundant control structuresuk_UA
dc.subjectOptimal controluk_UA
dc.subjectSplitting schemeuk_UA
dc.subjectControl quality criterionuk_UA
dc.subjectMathematical modelsuk_UA
dc.subjectнадлишкова структура керуванняuk_UA
dc.subjectоптимальне керуванняuk_UA
dc.subjectсхема розщепленняuk_UA
dc.subjectкритерій якості керуванняuk_UA
dc.subjectматематична модельuk_UA
dc.titleAUTOMATIC OPTIMAL CONTROL OF A VESSEL WITH REDUNDANT STRUCTURE OF EXECUTIVE DEVICESuk_UA
dc.title.alternativeАВТОМАТИЧНЕ КЕРУВАННЯ РУХОМ СУДНА ІЗ НАДЛИШКОВОЮ СТРУКТУРОЮ ВИКОНАВЧИХ ПРИСТРОЇВuk_UA
dc.typeArticleuk_UA

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
No Thumbnail Available
Name:
4.jpg
Size:
35.99 KB
Format:
Joint Photographic Experts Group/JPEG File Interchange Format (JFIF)
Description:
No Thumbnail Available
Name:
4.1.pdf
Size:
1.41 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: