مدل سازی، کنترل و بهبود رفتار دینامیکی شناورهای تندرو در آب آرام و مواج

به گزارش مارین نیوز، این پایان نامه، دکتری محمد حسین کریمی در رشته مهندسی دریا با استاد راهنمایی دکتر مجید عباسپور فرد طهرانی و دکتر محمدسعيد سيف می باشد. 

در ادامه چکیده این پایان نامه را می خوانید : 

شناورهاي تندرو هنگام عملکرد در دریای مواج، حرکات و شتاب‌های عمودی نسبتاً زيادي را تجربه می‌کنند. در آب آرام نیز عدم تعادل طولی ممکن است ایجاد و با افزایش سرعت، دامنه آن افزایش یابد. اثراتی که اين موارد بر کارکرد خدمه، سیستم‌ها و تجهیزات اصلی و فرعی شناور دارد باعث می‌شود که بهبود رفتار دینامکی شناورها در آب آرام و مواج به عنوان یکی از شاخه‌های اصلی تحقیق در این حوزه تلقی شود. دراین رساله اثرات مربوط به اینترسپتور با ارتفاع ثابت و قابل کنترل بر روی رفتار دینامیکی از دو روش نظری و تجربی بررسی شده است. در روش تجربی اثرات اینترسپتور بر رفتار دینامیکی شناورهای تندرو در آب آرام از طریق آزمایش مدل یک شناور مونوهال و یک شناور کاتاماران با و بدون اینترسپتور بررسی شده است. همچنین برای بررسی میزان اثربخشی اینترسپتور در امواج مدل شناور کاتاماران با و بدون اینترسپتور با تیغه ثابت و مجهز به سیستم کنترل اتوماتیک در تانک تست در امواج آزمایش شده است و میزان اثربخشی سیستم کنترل اتوماتیک اینترسپتور بر کاهش حرکات و شتاب‌های عمودی مدل بررسی شده است. در روش نظری فرمولاسیون حرکت شناورهای تندرو در آب آرام و مواج با استفاده از روش ساویتسکی و اصلاحات لازم انجام و با در نظر گرفتن نیروهای ناشی از اینترسپتور، مدل ریاضی حرکت شناور تندرو در آب آرام ومواج تهیه شده است. از طریق کاربرد کنترل بهینه و توسعه معادلات حرکت در فضای حالت با کاربرد الگوريتم (LQR)، شبیه‌سازی رفتار شناورهای تندرو در محیط MATLAB-SIMULINK طرح‌ریزی شده است. نتایج هر دو حوزه تجربی و نظری اثربخشی اینترسپتور را برای بهبود رفتار شناورهای تندرو تصدیق نموده و تطابق نسبتاً قابل قبول نتایج شبیه‌سازی و تجربی، قابلیت‌های مدل ریاضی را برای تخمین رفتار شناورهای تندرو در فازهای اولیه طراحی تایید می‌نماید. همچنین نتایج به دست آمده استفاده از فیدبک حرکات (هیو و پیچ و مشتقات اول آن) را به عنوان سیگنال کنترل حرکات تصدیق می‌نماید.