선박 조종운동을 위한 통합제어시스템에서의 이동운동제어에 관한 연구
A Study on Translational Motion Control in Integrated Control System for Ship Steering Motion
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초록
일반적으로 선박의 운동은 이동운동과 회전운동의 결합으로 이루어진다. 특히 대형 크루즈 선박과 광케이블 포설용 선박, 다이버용 선박 등 특수 선박은 자동 접이안이나 설정된 경로 등을 따라 선수방향의 변화 없이 여러 방향으로이동만 하는 운동을 재현할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 다 추력장치를 가진 선박을 대상으로 조이스틱 명령 기반의이동운동제어를 실현할 수 있는 통합제어시스템의 구성방법을 제안하며, 이를 실현하기 위하여 필요한 속도명령 생성방법과 대응하는 운동변수 및 이들이 가져야 하는 기준 값 생성방법을 제안한다. 또한 정의된 운동변수의 기준 값을 추종하기 위한 다양한 알고리즘 구성에 대하여 논한다. 또한 통합제어시스템 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 이를 토대로다양한 이동운동 명령에 대한 모의실험을 수행한 후, 시뮬레이션 결과를 바탕으로 제안된 방법의 유효성을 검증한다.
Abstract
In general, a series of ship steering motion is represented by the combination of translational motion and rotationalmotion of the ship. Especially, special-functioned ships such as large-scale cruises, ships for installing underwater optical cable,and diver ships must be able to reveal only a translational motion without the change of orientation. In this paper, a methodto comprise an integrated control system based on the joystick as a command instrument for translational motion control issuggested. In order to realize the translational motion control system, several algorithms are suggested including the velocitycommand generation, the selection of motional variables, and the generation and tracking of reference inputs for the selectedmotional variables. A simulation bench is composed to execute simulations for several translational motion commands. At last,the effectiveness of the proposed method is verified by analyzing the simulation results.
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