Specialized simulating complex for studying motion dynamics of the towed underwater system

Blintsov, Oleksandr; Sokolov, Volodymyr

doi:10.15589/jnn20170308

Cited by 2 publications

(4 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…As part of the work, a study of the synthesized ACS under uncertainty conditions by a simula tion method using a specialized modeling com plex [6] was conducted. Fig.…”

Section: Research Resultsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Synthesis of towed underwater vehicle spatial motion automatic control system under uncertainty conditions

Blintsov

Sokolov³

2019

TAPR

View full text Add to dashboard Cite

Об'єктом дослідження є просторовий рух буксируваного підводного апарата (БПА), який працює у складі буксируваної підводної системи (БПС). Структура БПА не містить рушійних пристроїв, до руху він приводиться судном-буксирувальником через кабель-буксир. Задачею керування БПА є забезпечення бажаної динаміки його поступального переміщення. Ручний режим керування дає змогу виконувати лише короткострокові місії та не виключає виникнення помилок оператора при керуванні. Для виконання довготривалих підводних місій необхідно застосовувати автоматизовані БПА. Для синтезу регуляторів системи автоматичного керування (САК) використовувався метод мінімізації локальних функціоналів. Він дає змогу отримувати закони керування без інформації про структуру та параметри математичної моделі об'єкта керування. Для дослідження синтезованої САК використовувався метод імітаційного моделювання із застосуванням комп'ютерної симуляції. Він дає змогу оцінити якість роботи САК без суттєвих фінансових затрат, необхідних для морського натурного експерименту. Синтезовано САК просторовим рухом БПА, яка забезпечує достатню точність керування вертикальною та боковою координатами БПА в умовах невизначеності. Для її синтезу та роботи не потрібна інформація про структуру та параметри математичної моделі об'єкта керування. Закон керування, на основі якого синтезувались регулятори САК, не містить у своєму складі інформації про похідні керованої величини. Тому контури зворотних зв'язків синтезованої САК мають простішу структуру у порівнянні з САК, синтезованих на основі відомих методів, які використовують координати фазового простору об'єкта. Досліджено динаміку роботи синтезованої САК просторовим рухом БПА при різних швидкостях буксирування. Тривалість перехідних процесів від моменту виходу САК із зони насичення до моменту потрапляння похибки керування в допустимий діапазон та точність керування є цілком задовільними. У порівнянні з відомими САК просторовим рухом підводними апаратами, синтезована САК не потребує математичної моделі об'єкта керування для її синтезу та роботи. Ключові слова: буксируваний підводний апарат, система автоматичного керування, просторовий рух, умови невизначеності.

show abstract

“…As part of the work, a study of the synthesized ACS under uncertainty conditions by a simula tion method using a specialized modeling com plex [6] was conducted. Fig.…”

Section: Research Resultsmentioning

confidence: 99%

“…The main task of the TUV control is ensuring the desired dynamics of its translational motion. The TUV «Planer2» project is considered [6]. As a control object, it has two controlled degrees of mobility:…”

Section: The Object Of Research and Its Technological Auditmentioning

confidence: 99%

Synthesis of towed underwater vehicle spatial motion automatic control system under uncertainty conditions

Blintsov

Sokolov³

2019

TAPR

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Engineering "Planer-2" project TUV is considered [16,17]. Its body has a cylindrical shape with streamlined ends and is equipped with bearing surfaces (BS) and tail feathers in the form of control wings (CW).…”

Section: Features Of Tuv Rotational and Translational Motions Controlmentioning

confidence: 99%

“…Transients in the CWs are much faster for transients when TUV rotational motion, so let's assume that the dynamics of the TUV rotational motion is subject to the second order of differential equations [16].…”

Section: Synthesis Of Tuv Pitch Control Lawmentioning

confidence: 99%

Formulation of Design Tasks of Towed Underwater Vehicles Creation for Shallow Water and Automation of Their Motion Control

Blintsov

Sokolov²,

Kucenko

2019

EUREKA: Physics and Engineering

View full text Add to dashboard Cite

The towed underwater system is one of the fixed assets of the study of water areas. The effectiveness of its application depends on the characteristics laid at the design stage. The main task of the towed underwater vehicle (TUV) is the motion of technological equipment. Therefore, it is important to ensure the specified dynamic properties of the unit and automate the control of its motion. In the paper the typical forms of the unit are analyzed, the features of their control at small depths are set. TUV control is carried out in conditions of uncertainty. Therefore, the design of an automatic control system (ACS) for its motion is proposed to be carried out using the appropriate synthesis method – the method of minimizing local functionals. The control law contains integral components and, under the constraints of control actions, generates the problem of integral saturation. To eliminate the integral saturation in the work, the condition integration method is improved. On its basis, the control law and the structure of the controller of high dynamic accuracy of a second-order nonlinear object are synthesized. It is the basis for the synthesis of ACS controlled degrees of freedom of the underwater vehicle in conditions of uncertainty. Usually TUVs contain two degrees of mobility. Translational motions of the unit are generated by changing its angular orientation. The paper synthesizes TUV controllers of pitch and roll based on the control law of the second order. Each control signal of the unit can affect both the roll and the pitch of the unit, which leads to decrease in the quality of control in general. To coordinate the work of controllers, a method is proposed, which is based on adjusting the initial conditions of the controller with greater error. On its basis, the automatic control system of the rotational motion of the unit is synthesized. It provides high dynamic precision control of two-dimensional rotational motion of the unit in uncertainty and is the basis for the ACS synthesis of its translational motion in space.

show abstract

Specialized simulating complex for studying motion dynamics of the towed underwater system

Cited by 2 publications

References 3 publications

Synthesis of towed underwater vehicle spatial motion automatic control system under uncertainty conditions

Synthesis of towed underwater vehicle spatial motion automatic control system under uncertainty conditions

Formulation of Design Tasks of Towed Underwater Vehicles Creation for Shallow Water and Automation of Their Motion Control

Contact Info

Product

Resources

About