Система керування безпілотним підводним апаратом
Вантажиться...
Дата
2018
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Актуальність теми. Можливість використання безпілотних підводних апаратів(БПА) полегшує вирішення великої кількості завдань пов’язаних з дослідження водного середовища, військового та цивільного використання. Існує безліч безпілотних підводних апаратів з різними системами живлення, призначенням, способом керування, типом рольового комплексу, способом переміщення у воді, потужністю системи електропостачання, а також масою та габаритними характеристиками. Всі ці відмінності потрібно враховувати при проектування безпілотного підводного апарату.
Виконуючи різні види підводних робіт, БПА повинні переміщатися з високою точністю за різними просторовими траєкторіями. Точність цього руху залежить від якості системи керування(СК), яка наявна у цих БПА. Також, треба враховувати актуальність зменшення часу виконання підводних робіт, для зниження вартості використання БПА. Одним з способів досягнення є збільшення швидкості руху БПА за задано траєкторією, тому виникає потреба розробки більш ефективних СК.
Одне з завдань є створення інструментів, які б дозволили проведення попередніх випробувань СК БПА, в режимі моделювання, без експериментальних дослідження, адже це призводить до збільшення затрат часу та матеріальних витрат. Це можливо коли в якості об’єкта керування(ОК) для реалізації СК БПА використовується його математична модель. Цей підхід дозволяє істотно знизити витрати на проектування СК БПА.
БПА є складними багатовимірними нелінійними динамічними об'єктами, що функціонують в умовах наявності перехресних зв'язків між їх ступенями свободи, зовнішніх збурень, а також змінності і невизначеності їх параметрів. Причому зазначені негативні ефекти різко зростають при русі БПА одночасно за кількома ступенями свободи, а також при збільшенні швидкості цього руху, що призводить до необхідності їх врахування при синтезі високоточної СК для високошвидкісного руху БПА [38].
6
Тому створення якісної системи керування безпілотного підводного апарату є досить актуальним на сьогоднішній день. Цим питання займається велика кількість науковців, з різних країн, створені навіть цілі інститути посвячені цій темі.
Мета і завдання досліджень. Метою роботи є синтез системи керування безпілотного підводного апарату.
Для досягнення поставленої мети вирішуються такі завдання:
1. Аналіз стану проблеми. Та вибір напрямку дослідження.
2. Аналіз та вибір методів синтезу системи керування безпілотним підводним апаратом.
3. Встановлення особливостей БПА як об’єкта керування.
4. Аналіз структурної схеми керування кутом курсу БПА.
5. Моделювання структурної схеми системи керування кутом курсу безпілотного підводного апарату.
6. Моделювання системи керування кутом курсу при різних режимах роботи.
7. Отримання результатів моделювання при дії та відсутності зовнішнього моменту.
Об’єктом дослідження є безпілотний підводним апарат з врахуванням його різновидів та особливостей.
Предметом дослідження є синтез системи керування кутом курсу безпілотного підводного апарату, подальше її моделювання, отримання результатів та подальший аналіз роботи системи керування.
Наукова новизна роботи полягає в аналізі системи керування кутом курсу БПА, для подальшого покращення параметрів системи керування та використання розробленої системи керування на малогабаритних підводних апаратах.
Опис
Ключові слова
безпілотний підводний апарат, автономні апарати, телекерований апарат, система керування, режим роботи
Бібліографічний опис
Бобрик, В. С. Система керування безпілотним підводним апаратом : магістерська дис. :151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / Бобрик Владислав Сергійович. – Київ, 2018. – 100 с.