طراحی شناساگر مبتنی بر تئوری پایداری لیاپانف در تخمین ضرائب مانور شناورها

Abstract

مدلسازی مانور شناورها در مراحل ابتدایی طراحی و بهره‌برداری از شناور از اهمیت فراوان برخوردار است. داشتن مدل دقیقی از مانور شناور به همراه ضرائب موجود در معادلات مانور شناورها، برای تحقیق در مورد مانور پذیری شناورها، طراحی سیستم کنترل حرکات شناور و توسعه شبیه سازهای مانور شناورها بسیار ضروری و حیاتی است. در طی سالیان اخیر مدلهای مختلفی از مانور شناورها ارائه شده که قادر هستند با تقریب مناسبی کیفیت مانور شناور را تبیین نمایند. لیکن تحقیقات در زمینه محاسبه ضرائب مانور اندک بوده و همچنان شبیه‌سازی مانور شناور با استفاده از مدلهای ریاضی حد توسعه‌یافتگی مناسبی ندارد. تئوری پایداری لیاپانف می‌تواند برای بیان کردن مدل ریاضی مانور شناورها به وسیله‌ی سیستم داده‌های ورودی و داده‌های خروجی مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله ضرائب مانور یک شناور جابجایی بررسی شده است و با استفاده از روش تئوری پایداری لیاپانف، ضرائب مانور آن استخراج گردیده و مانور دور زدن شناور شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از روش تئوری پایداری لیاپانف با ضرائب مانور سویتسکی مقایسه شده است و دقت روش تئوری پایداری لیاپانف در تخمین ضرائب مانور شناورها بررسی شده است. بدیهی است چنین مدلی علاوه بر تاثیری که می‌تواند در طراحی بهینه شناور داشته باشد، می‌تواند ابزار مناسبی برای توسعه روش‌های کنترلی و هدایت شناور نیز باشد.