속도형 퍼지 PID제어기의 제어증분을 이용한 선박의 DP 시스템 성능 개선
Improvement of ship's DP system performance using control increment of velocity type fuzzy PID controller
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초록
동적위치유지(Dynamic positioning)를 하는데 있어서 선박은 평면운동을 한다고 가정할 수 있기 때문에 6자유도 운동방정식을 3자유도 운동방정식으로 간략화 시킬 수 있으며 3자유도 운동방정식은 전진방향 운동과 조종운동의 결합으로 이루어진다. 최근 석유시추선, 해양작업선, 크레인선등과 같은 특수선박은 먼 대양으로 나가 작업을 함에 따라 환경적 외란이 인가됨에도 불구하고 정확한 위치유지는 필수적이다. 본 논문에서는 사이드 스러스터(Side thruster), 아지무스스러스터(Azimuth thruster)와 같은 다추력장치를 가진 선박을 대상으로 무게중심에서 정확한 회전과 환경적 외란이 인가됨에도 불구하고 정해진 위치에서 벗어나지 않도록 하기위한 제어시스템을 제안한다. 이를 실현하기 위해 정상상태에서제어증분의 성질을 이용하고, 정상상태에서 제어증분을 추력으로 환산하기 위한 추력환산계수를 통해 다추력장치에 환산된 추력을 할당하는 방법을 논한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 성능과 유효성을 검증한다.
Abstract
As the ship is assumed to have a plan motion in dynamic positioning, it is possible to simplify the motion equation of 6 degrees of freedom into the motion equation of 3 degrees of freedom which is consisted of forward and rotation motion. Recently, special vessels such as petroleum drilling rig, crane ship, and ocean working ship work in distant oceans. Hence it is essential to maintain accurate position despite the occurrence of environmental disturbance. In this study, a control system is proposed that can accurately rotate at the center of gravity and does not deviate from the defined position even with environmental disturbances. to this end, the converted thrust was assigned to a multi-actuator using the thrust conversion factor and the properties of the control increment at the steady state. The effectiveness and performance of the proposed method is verified by analyzing the simulation result.
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