Đề tài fuzzy sliding mode control for ship roll stabilization

Đã từ lâu người ta nghĩ đến các phương pháp khác nhau để làm giảm lắc ngang của tàu, tăng khả năng làm việc hiệu quả của thuyền viên, giảm tổn thất hàng hóa và quan trọng hơn cả là làm c

NHẬP MÔN ĐIỀU KHIỂN THÔNG

MINH Báo cáo tiểu luận

Đề tài: fuzzy sliding mode control for

ship roll stabilization

1

Nhóm 9:

GVHD: Huỳnh Thái Hoàng Ngày thuyết trình: 22/5/2018

ổn định cho tàu và làm lật tàu Đã từ lâu người ta nghĩ đến các phương pháp khác nhau để làm giảm lắc ngang của tàu, tăng khả năng làm việc hiệu quả của thuyền viên, giảm tổn thất hàng hóa

và quan trọng hơn cả là làm cho tàu an toàn Những phương pháp giảm lắc ngang có thể là: sử dụng sống phụ đáy tàu (bilge keels), dùng két chống lắc ngang (anti-rolling tanks), biến đổi vỏ tàu (hull modifications), ổn định lắc ngang bằng vây (finstabilizers) và giảm lắc ngang bằng bánh lái

Phương pháp sử dụng di chuyển nước qua lại giữa hai khoang bên cạch tàu để giảm lắc cho tàu

là một phương pháp khá lâu Nhưng phương pháp này có nhiều ưu điểm, giá thành không cao và thuận tiện trong việc bổ sung, nâng cấp các hệ thống hiện đang sử dụng nên nhóm quyết định trình chọn đề tài này, thiết kế hệ thống ổn định cho giảm xóc ngang của tàu

• THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY

SLIDING MODE CONTROL

I MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐIỀU KHIỂN

5

Trong đó: x1 là góc roll của tàu

x2 là tốc độ góc roll của tàu x3 là khoảng cách thay đổi trong tâm theo chiều ngang khi có song tác động vào

Mô hình động học bậc 1 của ship roll

h1, h2 là sóng biển tác động lên tàu

Sóng biển là tổ hợp của nhiều dao động hình sin với biên độ nằm trong khoảng 0-4m và tần số thông thường 0-1hz

Nhóm 4 7

II THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY SLIDING

MODE CONTROL

Để chống lại việc lật tàu do sóng biển thì khi

tàu bị lệch thì khối lượng giữa 2 bên van tàu

được thay đổi để chống lại việc lệch đó bằng

cách kích hoạt khoang chứa nước Do đó ta sẽ

điều chỉnh tốc độ thay đổi độ lệch x3 về 0.

Với u là tốc độ dòng chảy của nước thay đổi giữa 2 khoang hay tốc độ thay đổi khối lượng nước giữa 2 khoang

+ bước 3: viết biểu thức điều khiển trượt

1 Thiết kế bộ điều khiển trượt

2 Thiết kế bộ điều khiển fuzzy để cung cấp dữ liệu cho bộ điều khiển trượt

Ngõ vào: biên độ sóng biển

Ngõ ra :thông số đặc trưng ρ1e, ρ2e

a Định nghĩa giá trị ngôn ngữ biên độ sóng:

b Định nghĩa giá trị ngôn ngữ ngõ ra thông số đặc trưng ρ1e

c Định nghĩa giá trị ngôn ngữ ngõ ra thông số đặc trưng ρ2e

Rule: nếu biên độ sóng là X, thì ngõ ra ρ1e, ρ2e là X

III MÔ PHỎNG, XÉT TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ KẾT QUẢ

Đây là một nghiên cứu chiều cao sóng biến để ngư dân ra biển

an toàn ở biển đông:

Chọn hàm lyaponov:

1 Không xét tác động sin( windload…) với biên độ song từ 0-3m:

Biên độ sóng 0.5m

Biên độ sóng 1m

Biên độ sóng 2m

Biên độ sóng 0.5m

2 xét tác động sin( windload…) với biên độ sóng từ 0-6m:

Biên độ sóng 1m

Biên độ sóng 2m

Biên độ sóng 3m

Biên độ sóng 4m

Biên độ sóng 6m

ƯU VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY SLIDING MODE CONTROLL TRONG VIỆC ĐIỀU KHIỂN CHỐNG XÓC NGANG CỦA TÀU:

ƯU ĐIỂM: có thể đáp ứng được các sóng biển cao từ 0-5m,

NHƯỢC ĐIỂM: Đáp ứng còn dao động nhỏ tại vị trí cân bằng, thời gian đáp ứng chậm, Chịu tác động lớn từ độ không chắc từ

http://www.nchmfnews.com/p/ban-o-du-bao-o-cao-song-bien-7-ngay.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002980 1809000675