Вестник МГТУ. 2015, №1.

ВестникМГТУ, том 18, № 1, 2015 г. стр. 25-32 УДК 656.614.3.073.23 : [629.5.018.717:629.543] С О. Петров, Ю.И. Юдин, С.Н. Холичев Моделирование движения танкера на нефтяном терминале в открытом море при управлении на перекрестии S.O. Petrov, Yu.I. Yudin, S.N. Kholichev Modeling of tanker movement at the oil terminal in the high seas at crosshair management Аннотация. Рассмотрен процесс моделирования движения танкера во время выполнения операций по погрузке нефти и нефтепродуктов на терминале, находящемся в открытом море, при использовании инновационного способа управления на перекрестии. Abstract. The process of modeling of tanker movement during cargo operations at the oil terminal in the high seas has been considered. An innovative method of crosshair management has been used. Ключевые слова: перекрестие, инновационный способ, управление движением танкера Key words: crosshair, innovative method, tanker steering 1. Введение Процесс моделирования сложного маневрирования танкера на перекрестии во время выполнения операций по погрузке нефти и нефтепродуктов на терминале, находящемся в открытом море, реализуется с использованием математически идентифицированной модели танкера. 2. Реализация моделирования Проведем ряд модельных испытаний функционирующей системы управления по двум парам отклонений от ортогональной системы координат. Будем перемещать само перекрестие, а с ним и систему координат. Данная стратегия управления сложнее маневрирования на терминале, но служит хорошей демонстрацией возможностей моделирующей системы. Пусть цель-перекрестие движется в заданном направлении (330°) с заданной скоростью (0.3 уз). Начальная скорость танкера 0.5 уз, курс 60°. Наблюдение за танкером ведется на протяжении 6000 с. Параметры системы управления маневрированием ах, а2 и д3указаны: - в законе управления упором главного движителя: Te= (kWHOMP%/v)A, где А = 1/ (я37лг); Р% - процент загрузки главного движителя; - законе управления тягами подруливающих устройств: TeprF = \a2(dyA- dyF) + ер(dyA+dyF)xA] I (xF -xA ), TeprA = [~a2(dyA- dyF) +a}(dyA+dyP)xF]/(xF-xA), где fli = -25; a2= 2250. Данные параметры можно изменять и тем самым подбирать их оптимальные значения, способствующие достижению минимального уровня качества управления: 1 'г 2 Q = - |Лг2сй. Разработанная программа моделирования позволяет детально проследить за изменением всех характеристик маневрирования (рис. 1). На траектории танкера синим кружком обозначен сам танкер, цветная прямая отражает линию движения цели, красный кружок - перекрестие. Скриншот получен на 1325 с маневрирования; на нем видно начальное значительное отклонение от цели, которое затем убывает в процессе управления танкером. Покажем изменения всех сопутствующих движению параметров: - тяги Те и процента загрузки Р°/о главного движителя (рис. 2); - курса Т, угловой скорости сои угла дрейфа Р (рис. 3); - тяги носового TeprF и кормового ТергА ПУ и их результирующего момента Мрг (рис. 4); - продольной (г,) и поперечной (ту) скорости и отклонений носовой (dxF, dyF) и кормовой (с4л, dyA) точек (Юдин и др., 2013) от координатных осей перекрестия (рис. 5). 25