Ein Kursregler wurde entwickelt, der am nicht linearen Modell eine mit praktischen Erfahrungen vergleichbare Dynamik unter möglichst geringer Stellarbeit erreichen soll. Dabei hatte sich gezeigt, dass das Nomoto-Modell nicht beliebig auf nichtlineare Strecken trotz positiven Nachweises der dynamischen Gierstabilität angewendet werden kann. Genauere Untersuchungen des Kursverhaltens des Mariner-Schiffes haben ergeben, dass sich die Approximation der Spiralkurve in einem definierten Ruderintervall im Gegensatz zur Linearisierung in der Rudernulllage wesentlich besser für den Reglerentwurf eignet. Dadurch wird die Dynamik des nichtlinearen Schiffsmodells realitätsbezogener abgebildet, was sich bei Kurssprüngen mit einem besseren Einschwingverhalten und geringerem Rudereinsatz widerspiegelt. Die an das Entwurfsmodell gestellten Anforderungen werden nun für die reale Strecke besser eingehalten. Außerdem ergibt sich ein geringerer Energieaufwand und langfristig ein geringerer Verschleiß an der Ruderanlage. Das für die Kursregelstrecke verwendete Modell 1. Ordnung ist aufgrund seiner Einfachheit gut für Reglerentwürfe und Echtzeitanwendungen geeignet. Zukünftig ist eine Nutzung dieser Erkenntnisse für adaptive Kurs- bzw. Bahnregelungen denkbar, weil sich die Parameter der Regelstrecke in Abhängigkeit des Beladungszustands sowie geschwindigkeitsabhängiger, dynamischer Kenngrößen des Schiffs ändern und so die Reglerparameter optimal an diese neuen Bedingungen angepasst werden können.
Einfluss der Nichtlinearität der Spiralkurve auf die Qualität des Reglerentwurfs eines Schiffes
2004
4 Seiten, 3 Bilder, 2 Tabellen, 4 Quellen
Conference paper
German
Einfluss eines Schlingerdaempfungstanks auf die Rollbewegungen eines Schiffes
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