محاسبه ضرائب مانور ضناورها به کمک روش ضناسایی سیستم مبتنی بر تستهای مدل خودرانص
سجاد حاجی زاده1، محمد سعید سیف2*، حمید مهدیقلی3

دانشجوی دکتری مهندسی دریا، دانشکده مکانیک ،دانشگاه صنعتی شریف؛ Hajizadeh@mech.sharif.ir
استاد، قطب علمی هیدرودینامیک و دینامیک متحرکهای دریایی، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف؛ seif@sharif.edu 3 استادیار، قطب علمی هیدرودینامیک و دینامیک متحرکهای دریایی، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف؛ mehdi@sharif.edu
)39-29(1394 ؾبؾبَ یبظزٞیبظزٞٓ/ ق بضٜ 21/ ثٟٟبض ٚ تبثؿتبٖ طرِیِ هٌذسی دریــا
زض عی ؾبیبٖ اذیط سٟبی رتّفی اظٕ ب٘ٛض قٙ ب ضٞبی خبثدبیی اضائٝ قسٜ وٝ لبزض ؿتٙس ثب تمطیت ٙبؾجی ویفیت ب٘ٛض قٙ بٚض ضا تجییٗ بٔیٙس. یىٗ تحمیمبت زض ظ یٙ حبؾجٝ ضطائت ب٘ٛض تؿت ذ زضا٘٘ف ب٘ٛض قٔ بٚض ا٘٘سن ث زٜ چٙ ب قجی ؾبظی ب٘ٛض قٙ بٚض ثٝب اؾتفبزٜ اظ سٟبیٔ ضیبضٚی حس ت ؾؼٝ یبفتٍٍی ٙبؾجی ٘ساضز. تئٛضی قٙٞٙبؾبیی ؾیؿتٓٝ ٔیت ا٘٘س ثطای ثیبٖ وطزٖ س ضٔیبضی ب٘ٛض قٙ ب ضٞٞب ثٝ ؾیّ ی ؾیؿتٓ زاز ٞبی ضٚٚزی زازٜ ٞبی ذطٚٚخی ٛضز اؾتفبزٜ لطاض ٌیطٔز. زض ای مٔبِ ب٘ٛض یه قٙ بٚض خِٝبٕثدبیی ثب س ذ زضا٘٘ف ثطضٚؾی قسٜ اؾت ثٜب اؾتفبزٜ اظ ضٚـ قٙٙبؾبیی ؾیٗؿتٓ ثطٝ پٔبیٝ ضٚـ فیّّتط وب پیكطفٔتٝ، ضطائت بٛض آٖ اؾترطاج ٌطزٚیس ب٘ٛض زٚض ظزٖ قٙ بٚض قجیٝ ؾبظیٖ قسٜ اؾت .
٘تبیح حبنُٗ اظ ضٚـ قٙبؾبییٔ ؾیؿتٓ ثب ب٘ٛض تؿت تدطٚثیٔ مبیؿٝ قسقسٜ تبثیط ظا یٝ ؾٜىب ؾطػت قٙ بٚض ثط زایطٜ چطذف آٖ ٛضز ثطضؾی لطٔاض طفتٝ اؾت. ثسیٟی اؾت چٙ یٗٚ سِی ػلا ثط تبثٚیطی وٝ ٔیت ا٘٘س زض عطاحی ث یٙثٟیٙٝ قٙٔ بٚض زاقتٝ ثبقسٌ، ٔیت ا٘تٛا٘س٘س اثعاض ٙبؾجی ثطای تٛ ؾؼٝ ضٚـٚٞبی وٙ تطِی ٚ
ٞسایٛت ق بٚض ٘یع ثبقس. تبضید زضیبفت مبٔمبِٝ: 23/07/1393 تبضید پصیطـ مبِٔمبِٝ: 25/01/1394 تبضید ا٘٘تكبض مبِٔمبِٝ: 31/06/1394

وّٕٕبت وّّیسی:
بٛض
فی تطوبِّتطوبِٕٗ
ق بٚٚض خبثدبیی
ضطائت یسض زی بٔٞیسضٚزیٙبٔیىیٔیىی ضٚـ قٙبؾبیی ؾیؿتؾیؿتٓ
26112479869423

35398175198

هقالِ
هقال

اطلاعات

چكيذُ

:
مِٝبِٝ

تبضیرچٝ

هقالِ

هقال

اطلاعات

چكيذُ

:

مِٝبِٝ

تبضیرچٝ

System Identification Determination of Ship Maneuvering Hydrodynamic Coefficients Based on Free-running Model Test Results

Sajad Hajizadeh1*, Mohammad Saeed Seif2, Hamid Mehdigholi3

PhD Student, Department of Mechanical Engineering, Sharif University of Technology
Professor, Center of Excellence in Hydrodynamics & Dynamics of Marine Vehicle, Sharif University of Technology
3Assistant Professor, Center of Excellence in Hydrodynamics & Dynamics of Marine Vehicles, Sharif University of Technology
ARTICLE INFO ABSTRACT

Article History:
Received: 15 Oct. 2014
Accepted: 14 Apr. 2015
Available online: 22 Sep. 2015 In the recent years, different mathematical models are suggested for maneuvering of displacement vessels that are capable of estimation of vessel maneuvers with acceptable precision. These mathematical models are based on determined hydrodynamic coefficients and their accuracy depends on the known coefficients used

Keywords:
Maneuvering
Kalman Filter
Displacement Ship
Hydrodynamic Coefficient
System Identification Technique

to solve the mathematical model. System identification methods are developed to calculate these coefficients utilizing input and output data obtained from different sources. In this paper different maneuvers are executed through free running model tests of a container ship. The hydrodynamic coefficients in the mathematical model are determined by the Extended Kalman Filter (EKF) method. Then the mathematical model is solved and different maneuvers are simulated by coefficients calculated from the experiments. Simulations are validated by model tests. Finally the influence of rudder angle and advance speed on turning circle is studied. The mathematical model and hydrodynamic coefficients presented in this paper can be applied for optimization of ship maneuvering performance and course control purposes.
بٔب٘ٛضٛض
1 – هقذهِ
حٕ مُ ثبٖ قٙ بٚ ضٞب ث عٛض خٟ ب٘٘ی زض حب افعایف اؾت و یىیاظ ذُغٚطٞٞبی آ ثطذٛٛضز آٟب ثب ث ذهٛلَ زض ٙبعك پطتٝطافیه ٔیثبقٜس. زض حبِِی و اغٌ ٘ی ثٞ ذبٝعط ثطٚ چیثطٚچیًٙ1 یىی اظ ثیكتطیٗ پسیس ٞبی ذغط٘بنٝ ثطای ب٘ٛضٝ ق بٚ ضٞب زٟض أ ٛاج ٔیثبقس. ب٘ٛض ق بٚ ضٞٞب زض آة آضاْ ٚ أ ٛاج ضٛػبتٔٛضٛػبت ٕیٟٕٔی ثطای خّ ٌیطی اظ تهبزْ ثطٚ چی ٔیثبقس. ثٙٙبثط ایٗ قجیٝ ؾبظیٞٞبی لبثُ لج ثطای ب٘ٛض قٙ بٚ ضًٞب ثطای آ٘بِِیع تهبزف ٚ خّ ٌیطی اظ آٟ٘ب ٔٛضزٛضز ٘یبَظ اؾت]1[.
پیفثیٙٙی ػ ّىطز ق بٚٚض زض حبَ ب٘ٛض، یىی اظ ضٛػبت ثؿیبض
ٔٛضزٛضز ت ختٛخٝ زض ثطضؾی یسض زی بٞیسضٚزیٙبٔیهٔیهٔ قٙ بٚ ضٞب اؾتٔ. ب٘ٛض ق بٚ ضٞب پسیس ای اؾت و زاضای عجیؼت ث قست غیطذغی غیطزائٕی اؾتٜ. ثسِیُ حٝسٚٚزیتٞبی ضٚٚـٝٞبی تحّ یّّی اضظٚیبثی ب٘ٛض قٙ بٚ ضٞٞب، پیفثیٙٔٙی ب٘ٛض ث عٛٛض ؾٙتی جتٙٙی ثط ضٚٚاثظ تدطثی ثسؾت آٔ سٜ اظ ثب٘٘ه اعلاػبٝتی یب تؿتٞبی سٔسَ ث ز اؾت. ضٚٚـ جتٙٙی ثط ثب٘٘ه اعلاػبتی تدطثی اظ سَ ضیبضی ٚ ضطاٜیت ب٘ ضزٞٔب٘ٛضزٞیٞی تكىیُ قسٜ اؾت و ایٗ ضطایت یب ث عٛض وبٔ ثثٝ نٛضت تدطثی حبٜؾج قسقسٜا٘٘س یب اظٝ ضٚٚـٞبی ی٘یٕٝ تٝدطثی – ی٘یٕٝ تحّ یّّی ثسؾت آٔ س ا٘سٝ .
پیف ثیٙٙی ب٘ٛض قٙ بٚٚض زض آٖة آضٕاْ یهٕ ضٛعٔٛضٛع ث قٕبض ٔیٖ-ضٚز، ثثٝ ٞط حبَ، ذیّّی طاٌطاٖ لیٕت ت بْ ٔیقٛزٟ ووٝ چٙ سیٗ ضا تفبٚٚت ثب اؾتفبز اظ زیٙ بٔٔیهٜ ؾیبلاتٖ ٔحبؾجبتی ثطای قجیٖقجیٝ ؾبظی ب٘ٛض ق بٚٚض طفتٜ قٛز. ػلاٚ ثط ظ ب حبؾجٝ ی و تبٜ آ، قجی ؾبظیٞبی س ضیبضی ٘یبظ ث تؼساز ظیٔبزی تؿتٞٞبی سَ ٟبٝض قسٜ ثطای تر یٗ ضطائت ب٘ٛض یسضٚ زیٙ بٔٔیىی ٚ ؾىب ووٝ زض سَ ضیبضی ث وبض ٔی ضٚ ٘س، زاض٘٘س .
ضٚٚـٞٞبی قجٝیقجیٝؾبظی سَ ضیبضی ٚ زیٙ بٔٔیه ؾیبلات ٔحبؾجبتی ضٚٚـٞٞبی قجیٖٝ ؾبظی ثعضٌٌی ثطای پیف ثیٙٙی ب٘ٛض پصیطی قٙ بٚ ضٞب ٔیٖثبقٙٙس. ظ ب ٔحبؾجبت قجی ؾبظی سَ ضیبضی ذیّّی و تب تط اظ ظ ب زیٙ بٔیه ؾیبلات ٔحبؾجٝبتی اؾت، ظیطا چٙ یٗ ضٚ قٟٟبیی تٙ ٟب ٘یبظ ث حُ ٔؼبزلات حطوت ثب اؾتفبزٜ اظ سَ ضیبضیبتی تدٛیع قسٜ
ٚ ضطٝائت ب٘ٔب٘ٛضٛض زاض٘٘س. قجیٝؾبظی سَ ضیبضی تمطیجبً ثثٝ یه زلیمزلیمٝ ظٔ ب ثطای یه آظٔٔبیف ذٛز ضا٘ف ٘یبظ زاضز، زض حٜبِِی وٖوٝ زیٙ بٔٔیه ؾیبٖلات ٔحبؾجبتی ث چٙ سی فت یب یه ب ظٔ ب ثؿت ث ت ضث لا٘ؽ س ؾبظٝی ؾیؿتٓٗ ضٞا٘٘فٝ اساظٜ ٔفٞب )زض أٔتسٝاز ثب تٛرهم تٚدطثتدطثٝ اؾٍتفبزٜ و سوٙٙسٜ ٙجغٚ ٔحبؾجبتی ػ ىطز ثبلا( ٘یبظ زاضز. ثثٝ ٞط حبَ، ا٘ یع ٞبیٙ ظیبزٚی ثطای اؾترطاج سٔسِٟبیٟبی ضیبضی ٚ ضطائت ب٘ٛض ثب زلت ظیبز ث ذهٛل ثطای قطایظ أ ٛاج خٛز زاضز .زض ثیكتط ٛاضز خٟت اؾٝترطاج ضطائت ب٘ٛض تؿت سَ ٔمیس ىب٘یعْ نفحٝ ای یب تؿتٞبی ثبظٚٚی چطذب /حطوت زایطٜ ای ثثٝ وبض ثطزٜ یق ٘س، ووٝ یبظٔ ٙس تؼییٗ قطایظ اؾتبتیىی ٚ زیٙ بٔٔیىی ظیبزیٔ ٔیثبقٙٙس.
اٚ یٗ فؼبی ت ٞ ب زض ظ یٙ سَ ؾ بظ ی ب٘ٛض ق بٚ ضٞٞب ث ظٔ بزاِٚ یسؾ 1946 ثط ی ٌطزٝزٔ و ٔؼبزلات وبٔ ب٘ٛض اؾترطٝاج قسٖٜٖ اثؿتٍی پیچیسٜ ت ا٘٘بیی زٚٚض ظز ٚ حفظ ٔؿ یط زض ب٘ٛض ٘ك ب
زٚازٜ قسٜ اؾت. ضٚ اثظ زا یسؾزاٚیسؾٖٛ پبیپبیٝ اؾبؼ تئٛض یٞ بی أ طٚٚظی
ب٘ٛض ی ثبقٙٙس]2[. زض زٞزٞٝ 50 ٚ 60 ث ب ضٚضٚ٘ ك ٔد سز وك تیطای ٚ افعایف ؾ بیع ق بٚ ضٞٞب ضٚٚز وب٘٘تیٙطثطٞ ب ث ث بظاض حٕ ٘م ُلبثّ یت ٞبی ب٘ ضزٞی ثیكٚتٚط ٛضز ت خ لطاضٕ ٌطفتٖ اؾ تُ. زٚض ای ز ضٜ زٚ تئٛضی اؾبؾی اضائٝ قٔسٜ اؾت و چ ب ثؿیبض پط و بضثطٗزی ثبقٙٙس، تئٛضی آثىٛیتع2 ٚ MMG3. پٝط فؿٛض آثىٛیتع اظ ٛؾؿٔٛؾؿ ٝزضیبیی زإبضن یىی اظ پیك بٔ ب زض ظٔ یٙ



قیمت: تومان

دسته بندی : مهندسی دریا و بندر

دیدگاهتان را بنویسید