Вестник МГТУ. 2015, №1.

ВестникМГТУ, том 18, № 1, 2015 г. стр. 20-24 Вычисленные поперечные смещения вырабатывают сигнал на изменение управляемого параметра р по следующему закону: Др = —kpdxF+kAdxA, где kP, kA - коэффициенты усиления по поперечным смещениям носовой и кормовой точек судна от прицельной линии, являющиеся положительными величинами, причем kF больше кА. Данный способ хорошо зарекомендовал себя на уровне математического моделирования управления судном с помощью рулевого органа. Управляемым параметром в этом случае становится угол перекладки руля: а = —kpdxF+kAdxA. (7) Например, диаметральная плоскость 4 судна 1 (рис. 3) пересекает прицельную линию 2 под углом, величина которого определяется значениями поперечных смещений точки F (dxF) и точки A (dxA), при этом в соответствии с правилом знаков dxF> 0, dxA < 0. Тогда согласно закону управления (7) угол отклонения руля будет иметь отрицательное значение, т.е. руль будет переложен на левый борт и судно начнет вращение влево, что приведет к изменению dxF и dxA и в конечном итоге к выходу судна на прицельную линию и пересечению данной линии по инерции. Изменение отклонений при этом таково, что руль начнет перекладку на другой борт и процесс управления многократно повторится. Данная стратегия повторяется дважды при управлении на перекрестии. В этом случае выбираются две произвольные прицельные линии, измеряются пары отклонений от них; далее ПЛ служат для формирования стратегии управления объектом (танкером). В качестве двух ПЛ были выбраны перпендикулярные линии в виде системы координат Л'ОГ с центром О в выбранной точке, создающие перекрестие. Задачей управления является такое маневрирование объекта (танкера), чтобы его центр тяжести (ЦТ) (или иная заданная точка) находился внутри круга заданного радиуса, т.е. не удалялся бы от перекрестия на большую, чем установлено, величину. Радиус устанавливается определенным образом исходя из целей управления. Подобная задача маневрирования (например, буровых судов или платформ) носит название динамического позиционирования. В нашем случае при маневрировании танкера на акватории нефтяного терминала во время выполнения грузовых операций по погрузке нефти и нефтепродуктов перекрестие не будет неподвижным. Координатная линия ОТ связывается с направлением швартового троса, линия ОХ ей перпендикулярна на определенном расстоянии от точки его крепления. Поскольку в процессе маневрирования направление троса и положение его конца будут меняться, прицельные координатные линии и перекрестие будут менять свое положение. Задача управления - следовать за перемещением этого перекрестия. Управление (4) или (5) имеет определенные недостатки. Оно предполагает мгновенный переход параметра р в новое состояние, что невозможно. Более приближенным к реальным условиям является закон, при котором формируется скорость изменения параметра: vp=САр. При этом действует естественное ограничение на величину самого параметра. Она не должна превышать максимальной величины, заданной для конкретного параметра. Это означает, что параметр, достигший своего предельного значения, далее находится в данном состоянии до формирования нового 23