Моделювання руху судна у звичайних умовах та системи управління

Математична модель системи управління рухом судна в горизонтальній площині з урахування компенсації вітрового збурення на основі закону управління та її ракурентна форма. Моделювання руху судна у звичайних умовах та експертна система оцінки безпеки.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 29.05.2014
Размер файла 3,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

  • Вступ
  • 1. Завдання до курсової роботи
  • 2. Математичну модель системи управління рухом судна в горизонтальній площини з урахуванням компенсації вітрового збурення на основі закону управління
  • 3. Рекурентна форма математичної моделі руху судна (за методом кінцевих різниць) та сформувати початкові та граничні умови
  • 4.Моделювання руху судна в звичайних (безаварійних) умовах за допомогою ЕОМ
  • 5.Графіки зміни всіх параметрів руху судна з часом. Побудова траєкторії руху судна
  • 6.Експертна система оцінки безпеки руху судна
  • 7. Корегування оцінки небезпеки з урахуванням вирішення суперечливих ситуацій
  • Висновок
  • Література
  • ВСТУП
  • Плавання по річкових ділянках і маневрування при швартовних операціях поєднує в собі обмеження властиві руху в узьких містах і на мілководді. Обмежена ширина і глибина руху змінює характер впливу гідромеханічних сил на корпус судна і ускладнює управління .
  • У процесах судноводіння одночасно присутні операторська діяльність і автоматичне управління , а при плаванні в обмежених умовах і під час морських операцій , переважаючою залишається робота оператора . При цьому автоматизовані тільки окремі функції з обробки інформації. Замість безпосереднього управління судном , людина- оператор відділений від об'єктів управління , а взаємодіє з їх інформаційними моделями . Це призвело до посилення вимог до його психофізіологічними функціям . Характеристики діяльності оператора , які визначають процес прийому , переробки і передачі інформації при інтелектуальної діяльності включають аналізатори , пам'ять , швидкість реакцій , антропометрію і надійність виконання людиною управлінських функцій. рух судно моделювання ракурентний
  • Безпека плавання визначається надійністю роботи судноводія - оператора як елемента процесу управління , що приймає остаточне рішення щодо вибору стратегії , тактики і технології маневрування. Проявляється це в інтегральному показнику - рівні аварійності , дослідження котрого дозволяє визначити характер і причини виникнення випадків для розробки заходів щодо його зниження .
  • У цій роботі ми розглянемо ділянку в каналі Дунай - Чорне море. За умовами плавання вони належать до найбільш не простих, в навігаційному відношенні, районам судноплавства України .
  • 1. ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ
  • Варіант 9
  • 1. Побудувати математичну модель системи управління рухом судна в горизонтальній площини з урахуванням компенсації вітрового збурення на основі закону управління згідно варіанту завдання .
  • 2. Отримати рекурентну форму математичної моделі руху судна (за методом кінцевих різниць) та сформувати початкові та граничні умови.
  • 3. Промоделювати рух судна в звичайних (безаварійних) умовах за допомогою ЕОМ.
  • 4. Визначити найкращі параметри системи управління рухом судна (найкращі коефіцієнти регулятора).
  • 5. Побудувати графіки зміни всіх параметрів руху судна з часом. Побудувати траєкторію руху судна.
  • 6. Побудувати експертну систему оцінки безпеки руху судна використовуючи методи аналізу ієрархій Сааті та метода Баєйса. Скорегувати швидкість та траєкторію руху судна з урахуванням оцінки небезпеки. Розробити заходи запобігання можливої аварійної ситуації (які може рекомендувати людина оператор).
  • 7. Побудувати безпечну траєкторію руху судна з урахуванням результатів завдання 6.
  • Завдання за варіантом:
    • П - регулятор по куту швидкості та курсу

    Район плавання - Канал Дунай -- Чорне море, тип судна - суховантаж, метеорологічні умови плавання - швидкість вітру 15 м/с, час доби - світлий. Вік судна - 10 років.

    • Для виконання роботи було обрано суховантаж «Faina».
    • «Faina» - грузове судно (ролкер), що плаває під стягом Бейлізу. «Faina» належить компанії Waterlux AG (Панама), проте керується філіалом Waterlux «SC Tomex of Tomex Team Inc» в місті Одеса. Набуло відомості внаслідок його захоплення сомалійським піратами в 2008 році.
    • Параметри судна
    • Довжина

      152,5 м

      Ширина

      18.5 м

      Осад

      7.5 м

      Дедвейт

      11931 т.

      • Місцевість проходження судна: Канал Дунай -- Чорне море.
      • 3. МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ РУХОМ СУДНА В ГОРИЗОНТАЛЬНІЙ ПЛОЩИНИ З УРАХУВАННЯМ КОМПЕНСАЦІЇ ВІТРОВОГО ЗБУРЕННЯ НА ОСНОВІ ЗАКОНУ УПРАВЛІННЯ
      • Імітаційна динамічна модель руху судна в горизонтальній площини описується системою диференційних рівнянь, приведених до безрозмірної форми та з урахуванням допустимих спрощень:
      • де - малий кут дрейфу;
      • v , L - рекомендована повздовжня швидкість та довжина судна;
      • б - керуємий кут повороту пера руля;
      • y , ш - поперечний зсув та курс судна;
      • - приведена кутова швидкість судна;
      • fв , mщ - проекції приведених вітро - хвильових збурюючих сил та моментів;
      • q11, q21, r11, r21, s11, s21, h1, b1, b2 - приведенні аеро- та гідродинамічні коефіцієнти судна.
      • Управління рухом судна по координатам поперечного зсуву та курсу судна зазвичай здійснюється двоканальними ПІД-регулятором, що керує поворотом пера руля судна[3]:
      • де k, kiy - коефіцієнти ПІД-регулятора, що налагоджуються;
      • Дш, Дy - відхилення кута курсу та поперечного зсуву від допустимих значень.
      • Для моделювання й розрахунку параметрів руху судна по каналу Дунай -Чорне море, основні рівняння запишуться як:
      • 1. Управління по куту дрейфу в:
      • ; (3.3)
      • 2. управління по кутовій швидкості щ,:
      • ; (3.4)
      • 3. управління за курсом ш:
      • ;
      • 4. управління за кутом швидкості:
      • ,
      • 5. Визначення швидкості VX й VY:
      • ,
      • .

      Рівняння для регулятора руху судна записується враховуючи вид закону регулювання, який використовуються в системі управління.

      В даній курсовій роботі було використано П- регулятор за курсом та кутом швидкості.

      4. РЕКУРЕНТНА ФОРМА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ РУХУ СУДНА (ЗА МЕТОДОМ КІНЦЕВИХ РІЗНИЦЬ) ТА СФОРМУВАТИ ПОЧАТКОВІ ТА ГРАНИЧНІ УМОВИ

      Метод різницевої апроксимації є ітераційним, тобто покроковим. Сутність його полягає в тому, що диференційне рівняння замінюється різницевим.

      Для цього - представляємо у вигляді відрізків (а тобто яких-небудь значень). Розіб'ємо ці відрізки на N рівних частин точками

      - кроки.

      Будуємо сіточну область з просторовим кроками: , та часовим .

      Похідна замінюється різницевим аналогом:

      - висхідна різниця;

      - низхідна різниця;

      - центральна різниця,

      де .

      Друга похідна замінюється:

      Якщо прийняти =1, отримаємо для різниці , n - го порядку

      чи безпосередньо через значення різницевої функції [1]

      де - біноміальні коефіцієнти.

      При дослідженні неперервних систем n - порядку

      При переході до різницевих рівнянь будемо мати

      ,

      де - відома функція;

      - розв'язок різницевого рівняння.

      Різницеве рівняння n-го порядку відповідає безперервному диференційному рівнянню n-го порядку. Диференційне рівняння можливо розглядати як граничне для різницевого, якщо прийняти період дискретності прямує до нуля.

      Будуємо рекурентну форму математичної моделі руху судна у середовищі MATLAB за висхідною різницею.

      beta(i+1)=(r21*w(i)+q21*beta(i)+s21*Vx(i)*alpha1(i))*dt+beta(i); w(i+1)=(r31*Vx(i)*w(i)+q31*Vx(i)*beta(i)+s31*((Vx(i))^2)*alpha1(i))*dt+w(i);

      psi(i+1)=w(i)*dt+psi(i);

      phi(i+1)=phi(i)+psi(i+1)-psi(i)-beta(i+1)+beta(i);

      Vx(i+1)=V*sin(phi(i+1));

      Vy(i+1)=V*cos(phi(i+1));

      x(i+1)=x(i)+Vx(i)*dt;

      y(i+1)=y(i)+Vy(i)*dt;

      E(i+1)=psi(i)-psiz;

      alpha5(i+1)=k1_phi*(phi(i+1)-phi(i))+ k1_psi*(psi(i+1)-psiz);

      5. Моделювання руху судна в звичайних (безаварійних) умовах за допомогою ЕОМ

      Моделюємо рух судна в звичайних умовах у середовищі MATLAB.

      clc; clear all;

      dt=0.1;

      r21=0.465;

      r31=-0.0109;

      q21=-0.0341;

      q31=-0.000232;

      s21=0.0194;

      s31=0.000189;

      V=5;

      k1_psi=19.9;

      k2_E=0.05;

      k1_phi=-9;

      k3_phi=300;

      k1_Vx=1.7;

      k1_Vy=0.8;

      k2_psi=0.9;

      k1_y=0.064;

      k2_y=1.05;

      k3_psi=-8.1;

      k1_Beta=1.5;

      k2_Beta=0.9;

      %начальные условия

      x(1)=0;

      y(1)=0;

      beta(1)=0.0001;

      w(1)=0;

      alpha5(1)=0;

      Vx(1)=0;

      Vy(1)=0;

      psi(1)=3;

      %psiz=0.045;

      phi(1)=0.00001;

      L01=640;

      L12=320;

      L23=320;

      Vsr1=4;

      Vsr2=5;

      Vsr3=4.6;

      t01=160;

      t12=64;

      t23=70;

      t1=160;

      t2=224;

      t3=294;

      n=500;

      for i=1:n

      if i==0:t1;

      psiz=3.974;

      elseif i==t1:t2

      psiz=3.717;

      else i==t2:t3;

      psiz=3.298;

      end;

      beta(i+1)=(r21*w(i)+q21*beta(i)+s21*Vx(i)*alpha5(i))*dt+beta(i);

      w(i+1)=(r31*Vx(i)*w(i)+q31*Vx(i)*beta(i)+s31*((Vx(i))^2)*alpha5(i))*dt+w(i);

      psi(i+1)=w(i)*dt+psi(i);

      phi(i+1)=phi(i)+psi(i+1)-psi(i)-beta(i+1)+beta(i);

      Vx(i+1)=V*sin(phi(i+1));

      Vy(i+1)=V*cos(phi(i+1));

      x(i+1)=x(i)+Vx(i)*dt;

      y(i+1)=y(i)+Vy(i)*dt;

      E(i+1)=psi(i)-psiz;

      alpha5(i+1)=k1_phi*(phi(i+1)-phi(i))+ k1_psi*(psi(i+1)-psiz); %П-регулятор по углу скорости и курсу

      end;

      i=1:n+1;

      figure(1);

      plot(x,y); grid on;

      figure(2);

      subplot(2,2,1); plot(i, beta, 'm'); grid on; hold on; title('угол дрейфа');

      subplot(2,2,2); plot(i, psi, 'm'); grid on; hold on; title('курс');

      subplot(2,2,3); plot(i, w, 'm'); grid on; hold on; title('угловая скорость');

      subplot(2,2,4); plot(i, alpha5, 'm'); grid on; legend('data1'); hold on; title('угол перекладки пера руля');

      Для моделювання руху судна було створено умови руху, за якими судно у відповідний час змінювала курс, бо за проходженням по каналу Дунай - Чорне море нам потрібно здійснити декілька поворотів. Щоб ці повороти відповідали дійсності нам потрібно хоча б тричі змінити курс.

      6. ГРАФІКИ ЗМІНИ ВСІХ ПАРАМЕТРІВ РУХУ СУДНА З ЧАСОМ. ПОБУДОВА ТРАЄКТОРІЇ РУХУ СУДНА

      Рис.1. Перехідні характеристики

      7. ЕКСПЕРТНА СИСТЕМА ОЦІНКИ БЕЗПЕКИ РУХУ СУДНА

      7.1 СППР для управління гарантобезпечним рухом судна в протоці

      При проектуванні таких СППР з можливістю реалізації інтерактивних режимів взаємодії з людиною-оператором забезпечується можливість виріш

      увати такі основні завдання:

      - Оцінку ступеня безпечного стану судна на основі поточного моніторингу, експертного оцінювання та використання апріорно сформованої бібліотеки можливих сценаріїв розвитку ситуації, контроль допустимих (критичних) значень параметрів судна і зовнішніх збурень, визначення ступеня складності процесу руху і прогнозованих варіантів розвитку ситуації;

      - Розрахунок гарантобезпечних траєкторій (тобто траєкторій, на яких з високим ступенем ймовірності забезпечується відсутність аварійних ситуацій) руху з використанням імітаційних моделей, що враховують динаміку конкретного судна і прогнозовані параметри зовнішніх збурень;

      - Розрахунок і оптимізація параметрів керуючого пристрою, що забезпечує максимальну швидкодію судна, як об'єкта управління, при здійсненні переходу з поточного стану в заданий безпечне положення;

      - Управління рухом судна за заданою гарантобезпечної траєкторії з використанням інформації про поточні координати положення судна, одержуваних від супутникової системи навігації, і обмеженнях на параметри його руху, що залежать від навігаційних особливостей і конфігурації судноплавного каналу;

      - Корекцію в режимі реального часу параметрів системи управління при зниженні ступеня безпечного стану судна.

      Пропонований людино-машинний комплекс передбачає два рівні управління (рис.4.1):

      -Рівень «OFF-LINE» до підходу судна в порт (зазвичай за 24 години);

      -Рівень «ON-LINE» за безпосередньому русі в порту.

      Функціонування дворівневого людино-машинного комплексу при управлінні рухом суден в інтерактивному режимі припускає наявність наступних основних етапів. До підходу судна до каналу (перший рівень управління) оператор отримує прогноз погодних умов (швидкість і напряму вітру, швидкість течії, висоту хвилі і т.п.), а також комплексну інформацію про судно, вантаж, екіпажі, яка включає наступні позиції:

      - Тип, технічні характеристики, вік, технічний стан, льодовий клас судна;

      - Характер вантажу, наявність баласту;

      - Кваліфікація екіпажу і капітана, час безперервної роботи;

      - Насиченість судів в каналі, час доби, наявність льоду;

      Рис. 7.1. Людино-машинний інтелектуальний комплекс

      Рис.7.2. Система підтримки прийняття рішень

      Людина-оператор за допомогою інтерактивного інформаційного каналу взаємодіє з СППР (рис.7.2) і на виході блоку оцінки, оптимізації та прийняття рішень отримує інтегровану оціночну категорію безпеки руху та оптимізовані параметри системи управління рухом судна. На основі категорії безпеки визначається необхідний рівень кваліфікації лоцмана, який буде здійснювати проводку судна в каналі, а також задається інтегрований поправочний коефіцієнт для корекції допустимих, безпечних параметрів руху судна і кордонів каналу. При досить низькому рівні категорії безпеки оператор включає інтерактивний інформаційний канал зв'язку з блоком зовнішніх експертів і отримує додаткову оцінку ситуації, яку також вводить в СППР.

      На другому рівні управління «ON-LINE» при входженні судна в порт інформація про оптимізовані параметри системи управління передається відповідному судновому оператору (електромеханіка), який здійснює безпосередню налаштування системи управління гвинто-рульового комплексу. У процесі руху судна судноплавним каналом людина-оператор при інтерактивному взаємодії з СППР здійснює корекцію керуючих алгоритмів залежно від значень контрольованих параметрів судна і поточних зовнішніх збурень і передає необхідну інформацію на судно для зміни відповідних налаштувань системи управління рухом судна.

      7.2 Розрахунок оцінки безпеки руху судна по каналу

      При вході судна по каналу оптимальні параметри системи управління передаються судновому оператору (електромеханіку), який здійснює настройку системи управління вінто-рульового комплексу. В процесі руху судна людина-оператор, взаємодіючи із СППР, здійснює корекцію параметрів управління залежно від погодних умов і поточних координат судна і передає необхідну інформацію на судно для зміни відповідних настройок системи управління рухом судна. Проведений аналіз чинників, що впливають на безпеку руху судна в різних водоймищах. Було вибрано 16 критеріїв оцінки безпеки руху, а також сформувати чисельні значення рівнів небезпеки по кожному критерію, зведених в таблиці 7.1. Прийнято, що максимально безпечному рівню відповідає оцінка «10», максимально небезпечному «1».

      Таблиця 7.1. Виконання роботи

      Критерії

      Рівень небезпеки

      Ваговий коефіціент

      Критерії

      Рівень небезпеки

      Ваговий коефіцієнт

      1. Швидкість вітру

       

       

      8. Тип вантажу, який транспортується

       

      Безвітряно (0-1 м/с)

      10

      9

      Без вантажу, без баласту

      5

      13

      Легкий вітер (1-6 м/с)

      8

      Без вантажу, з баластом

      9

      Помірний (4-11 м/с)

      6

      Насипний

      8

      Різкий (11-17 м/с)

      4

      Наливний (нафта/паливо)

      3

      Шторм, буря (>17 м/с)

      2

      Наливний

      5

      2. Час

       

       

      Генеральний

      5

      Світлий час доби

      10

      9

      Заліз, автотранспорт

      6

      Темний час доби

      4

      9. Вік судна, років

      3. Видимість, м

       

       

      0-3

      10

      5

      <100

      1

      10

      3-10.

      8

      100-500

      2

      10-15.

      6

      500-1000

      4

      15-20

      4

      1000-2000

      6

      20-30

      3

      2000-3700

      8

       

      >30

      2

      >3700

      10

      10. Дійсна осадка, м

       

      4. Товщина льоду, см (наприклад, для судна с льодовим класом L3)

       

      <8

      10

      9

       

      8-10.

      8

       

      10-10.30.

      6

      <35

      8

      7

      >10.30

      4

      35-40

      6

      11. Кількість суден в каналі, які рухаються в протилежному напрямку с осадкою більше 8м

       

      40-50

      4

       

      50-55

      2

       

      60-65

      1

      0

      10

      6

      5. Класифікація судна по призначенню

       

      1-3.

      6

       

      >3

      4

      Пасажирське

      6

      6

      12. Максимальна довжина судна, м

       

      Суховантаж

      6

      <170

      10

      5

      Наливне

      5

      170-187

      8

      Універсальне

      8

      187-215

      6

      Паром

      7

      >215

      3

      Риболовне

      7

      13. Допустима осадка

       

      Допоміжне

      9

      < дійсної

      2

      14

      6. Стан судна

       

      .= дійсної

      4

      Відмінний

      10

      12

      > дійсної

      8

      Гарний

      8

      14. Диферент

       

      Задовільний

      4

      14.1. Диферент на ніс

       

      Поганий

      2

      Так

      4

      10

      7. Час безперервної роботи екіпажу, міс

       

      Ні

      10

       

      8

      14.2. Диферент на корму, м

       

       

      1

      9

      <3

      10

      4

      3

      6

      ?3

      3

      6

      3

      15. Крен, град

       

       

      12 та більше

      1

      <5є

      10

      4

       

      ?5є

      5

      Таблиця 7.2 ( параметри для заданого судна):

      1

      1. Швидкість вітру

      Різкий вітер (15 м/с)

      4

      2

      2. Час

      Світлий час доби

      10

      3

      3. Видимість, м 

      2000-3700

      8

      4

      4. Товщина льоду, см (наприклад, для судна с льодовим класом L3)

      <35

      8

      5

      5. Класифікація судна по призначенню

      суховантаж

      6

      6

      6. Стан судна

      гарний

      8

      7

      7. Час безперервної роботи екіпажу, міс

      3

      6

      8

      8. Тип вантажу, який транспортується

      Насипний

      8

      9

      9. Вік судна, років

      10-15

      8

      10

      10. Дійсна осадка, м

      9

      8

      11

      11. Кількість суден в каналі, які рухаються в протилежному напрямку с осадкою більше 8м

      0

      10

      12

      12. Максимальна довжина судна, м

      <170

      10

      13

      13. Допустима осадка

      > дійсної

      8

      14

       

       

       

      14.1

      14.1. Деферент на ніс

      так

      4

      14.2

      14.2. Деферент на корму, м

      <3

      10

      15

      15. Крен, град

      <5

      10

      Важливість кожного критерію оцінки безпеки визначається методом попарного порівняння критеріїв . На перетині і-го рядка і j-го стовпця заноситься 1, якщо i-й критерій важливіше j-го, 0 - у протилежному випадку, "=" - якщо критерії приблизно рівносильні. В останньому стовпці містяться суми елементів рядків, які і є вагами критеріїв. В табл. 7.3 порівняння критеріїв та визначення їх вагових коефіцієнтів.

      Таблиця 7.3.

      Перевірка оцінок, ОУ, визначенням так званого індексу узгодженості, який дає інформацію про ступінь порушення узгодженості, за формулою:

      (7.1)

      де , =876, (7.2)

      IУ = (911-16)/15 = 57.3,

      та , ОУ = 59.6/2.8 = 19,4 <= 20% (7.3)

      де табличне значення оцінки узгодженості, ОУтабл. визначається згідно статистичних даних випадкового узгодження матриць різного порядку. Якщо ОУ більше ніж 20% треба перевірити правильність наданих вагових оцінок.

      Розрахуємо власне оцінку безпеки руху судна згідно критеріїв безпеки за формулою:

      (7.4)

      Визначаємо максимально безпечну суму добутку критеріїв:

      Umax =1251

      Та дійсну для конкретного випадку:

      Uдійсн =893

      Через пропорцію визначаємо оцінку в діапазоні від 0 до 10:

      x = 7.15 (7.5)

      Отже, 7,15 є розрахованою оцінкою руху судна за критеріями безпеки.

      8. КОРЕГУВАННЯ ОЦІНКИ НЕБЕЗПЕКИ З УРАХУВАННЯМ ВИРІШЕННЯ СУПЕРЕЧЛИВИХ СИТУАЦІЙ

      При погіршенні умов руху судна, а тобто достатньо низькому розрахунковому рівні категорії безпеки, оператор включає інтерактивний інформаційний канал з зовнішніми експертами. Визначення інтегрованої оцінки небезпеки базується на алгоритмі з застосуванням Байєсової схеми.

      Нехай множина рішень {Аi}, ґрунтується на тому, що виникла аварійна ситуація, і мають місце суперечливі оцінки, які незалежно формують m експертів. Кваліфікація кожного експерту, P(V1),…, P(Vm), визначається заздалегідь та виступає апріорною ймовірністю.

      Рішення приймається на користь V - оцінки k-ого експерту згідно з Байєсовою формулою, яку можна записати у вигляді:

      де - апостеорна ймовірність відношення ситуації до однієї з m - оцінок,

      ;

      -частота повтору k-ої оцінки в виборці з m оцінок,

      ;

      де F - кількість повторних оцінок;

      - відношення оцінки до розрахункової, ,

      .

      При цьому приймається допущення, що отриманні ймовірності розподіляються за нормальним законом.

      На основі інтегрованої оцінки, max U визначаємо допустиму ширину траєкторії руху судна по каналу, яка розраховується наступним чином:

      ,

      де - ширина каналу,

      а також безпечна швидкість руху судна по каналу:

      .

      Оцiнки експертiв:

      1 експерт

      2 експерт

      3 експерт

      4 експерт

      5 експерт

      8

      6

      4

      7

      5

      Квалiфiкацiя експертiв P(Vk):

      1 експерт

      2 експерт

      3 експерт

      4 експерт

      5 експерт

      0.68

      0.74

      0.57

      0.89

      0.79

      0.1855

      0.2019

      0.1555

      0.2428

      0.2141

      Частота повтору k-ої оцінки в виборці з m оцінок P(Fk):

      1 експерт

      2 експерт

      3 експерт

      4 експерт

      5 експерт

      0.2

      0.2

      0.2

      0.2

      0.2

      Вiдношення оцiнки до розрахункової P(Uk):

      1 експерт

      2 експерт

      3 експерт

      4 експерт

      5 експерт

      0.915

      0.885

      0.685

      0.985

      0.785

      Апостеорна ймовірність відношення ситуації до однієї з m - оцінок P(A|Vk):

      1 експерт

      2 експерт

      3 експерт

      4 експерт

      5 експерт

      0,2150

      0,207906

      0,160987

      0,231492

      0,184489

      Байєсова формула P(Vk|A):

      1 експерт

      2 експерт

      3 експерт

      4 експерт

      5 експерт

      0,196856

      0,20719

      0,123563

      0,277428

      0,194963

      Скорегована оцінка з урахуванням думки експертів: 7

      Ширина траєкторії руху судна по каналу:

      Безпечна швидкість руху судна по каналу:

      ВИСНОВОК

      В результаті виконання курсової роботи було розраховано математичну модель суховантажу “Faina” з використанням П - регулятора за курсом та кутом швидкості.

      Судно моделювалося в проходженні каналу Дунай-Чорне море, з використанням реальних його характеристик, взятих в довідкових даних. Також була проведена оцінка безпечності руху судна по вищезгаданому каналу. Під час підрахунку ми брали до уваги 16 критеріїв, які, на наш погляд, вважалися найбільш важливими з позиції забезпечення безпеки суховантажу. Параметрам кожного з критеріїв було надано певний рівень безпечності від 10 до 1 («10» - абсолютно безпечно, «1» - висока небезпека). На основі цих критеріїв була проведена оцінка конкретної ситуації, заданої у варіанті, а данні приведені в Таблиці 7.2. Згодом була проведена оцінка критерії за важливістю відносно одне-одного, розраховані вагові коефіцієнти. Перевіривши результат - отримали похибку в 19.4%, що менше за верхню межу - 20%, а отже оцінки критеріїв проведені вірно. Визначивши максимальну та дійсну безпечну суму добутку критеріїв, за пропорцією, отримаємо оцінку безпечності нашої ситуації - 7.15 з 10.

      Змоделювавши характеристики судна в середовищі Mathlab, для коефіцієнтів П регулятора, отримаємо ситуацію, коли крива “data1” має найкращі характеристики, а час перехідного процесу приблизно дорівнює 180с. Для кривої була побудована перехідна характеристика.

      У роботі ми провели залучення до оцінки ситуації п'яти експертів. Завдяки цьому, використавши Байєсову формулу, ми скорегували оцінку, отримавши підсумок в 7 балів, що є досить гарним результатом. Згідно наших розрахунків ширина траєкторії руху судна - 68м, безпечна швидкість руху в каналі, що склала 4.3 м/с.

      ЛІТЕРАТУРА

      1. Тимченко В.Л. Линеаризация уравнения динамики заякоренного судна// Межведом. сб. научн. трудов «Судостроение» №37, Киев-1988., СС.77-81.

      2. Ткаченко А.Н. Судовые системы автоматического управления и регулирования. - Л.: Судостроение, 1984. - 288с.

      3. Судовые устройства: Справочник / Под ред. М.Н. Александрова. - Л.: Судостроение, 1987. - 656с.

      4. Катханов М.Н. Теория судових автоматических систем. - Л.: Судостроение, 1985. - 375с.

      5. В.Л.Тимченко, І.В.Тимченко Управління морськими рухомими об'єктами. Методичні вказівки до курсового проектування. -Миколаїв: НУК, 2012.

      6. Матеріали попередньо виконаних лабораторних робіт.

      Размещено на Allbest.ru

      ...

Подобные документы

  • Побудування математичної моделі системи управління рухом судна в горизонтальній площини з урахуванням компенсації вітрового збурення на основі закону управління. Застосування рекурентної форми математичного моделювання. Побудова траєкторії руху судна.

    контрольная работа [262,1 K], добавлен 20.05.2015

  • Забезпечення безпечного плавання в обмежених водах за допомогою використання зони безпечного руху судна. Розрахунок граничних пеленгів, а потім і курсу, які забезпечують безаварійне ухилення судна при різних формах і розмірах безпечної суднової зони.

    автореферат [61,6 K], добавлен 09.04.2009

  • Розрахунки кріплення палубного вантажу, розривної стійкості найтових та місцевої стійкості верхній палуби. Швидкість руху судна при буксируванні іншого судна і міцність буксирувальної лінії. Вибір способів та розрахунок сили для знімання судна з мілини.

    курсовая работа [121,8 K], добавлен 04.09.2009

  • Анализ навигационных и эксплуатационных требований, предъявляемых к качествам судна. Плоскости судна и его очертания. Плавучесть и запас плавучести. Грузоподъемность и грузовместимость судна. Способы определения центра величины и центра тяжести судна.

    контрольная работа [1,4 M], добавлен 21.10.2013

  • Характеристики строительного использования размеров судна и отдельных его частей. Вооруженность, оснащенность и обеспеченность судна. Расчет экономических показателей. Определение провозоспособности и производительности тоннажа исследуемого судна за год.

    курсовая работа [162,2 K], добавлен 02.12.2010

  • Обоснование технико-эксплуатационных и экономических характеристик для отбора судна. Анализ внешних условий эксплуатации судов на заданном направлении. Основные требования к типу судна. Строительная стоимость судна, суточная себестоимость содержания.

    курсовая работа [766,7 K], добавлен 11.12.2011

  • Определение элементов циркуляции судна расчетным способом. Расчет инерционных характеристик судна - пассивного и активного торможения, разгона судна при различных режимах движения. Расчет увеличения осадки судна при плавании на мелководье и в каналах.

    методичка [124,3 K], добавлен 19.09.2014

  • Понятие об общем устройстве судна. Положения судна на волне. Сжатие корпуса от гидростатического давления. Поперечный изгиб корпуса судна. Увеличение поперечной прочности судна. Специальное крепление бортов. Обеспечение незаливаемости палубы в носу.

    контрольная работа [418,4 K], добавлен 21.10.2013

  • Особливості застосування скреперів при виконанні земляних робіт. Розрахункова схема потягу; визначення навантажень, що діють на тягову раму і зчіпний пристрій. Результати математичного моделювання руху скреперного потягу за допомогою програми Simulink.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 02.08.2012

  • Характеристика грузовых трюмов. Определение удельной грузовместимости транспортного судна (УГС). Транспортные характеристики груза. Коэффициент использования грузоподъёмности судна. Оптимальная загрузка судна в условиях ограничения глубины судового хода.

    задача [28,2 K], добавлен 15.12.2010

  • Организация транспортного процесса на современных судах, особенности взаимодействия судна и порта. Готовность судна к приему груза, его сохранение в пути. Грузовые операции в порту: план погрузки и разгрузки судна, расчет его оптимального использования.

    дипломная работа [323,3 K], добавлен 11.10.2011

  • Подготовка судна к сдаточным испытаниям. Швартовные испытания, проверка качества постройки судна, монтажа и регулировки оборудования. Ходовые испытания и сдача судна. Ревизия главных и вспомогательных механизмов и устройств. Контрольный выход судна.

    реферат [20,3 K], добавлен 09.07.2009

  • Понятие об остойчивости и дифферентовке судна. Расчет поведения судна, находящегося в рейсе, во время затопления условной пробоины, относящейся к отсеку первой, второй и третьей категории. Мероприятия по спрямлению судна контрзатоплением и восстановлению.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 02.03.2012

  • Определение безопасных параметров движения судна, безопасной скорости и траверсного расстояния при расхождении судов, безопасной скорости судна при заходе в камеру шлюза, элементов уклонения судна в зоне гидроузла. Расчёт инерционных характеристик судна.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.07.2016

  • Судна, в которых применяется продольная система набора. Оценка плавучести судна и особенности нормирования этого качества. Регламентирование грузовой марки. Назначение якорного устройства, его составные части и расположение. Движители быстроходных судов.

    контрольная работа [1,6 M], добавлен 17.05.2013

  • Основные тактико-технические характеристики судна "Днепр", его навигационного оборудования, обеспечение живучести и спасения. Порядок навигационной подготовки к переходу. Грузовой план судна. Критерии оценки экономической эффективности данного судна.

    дипломная работа [531,6 K], добавлен 29.06.2010

  • Основные характеристики транспортного судна. Затраты судоходной компании на оплату труда экипажа судна. Расчет стоимости содержания судна. Анализ экономических показателей по перевозкам грузов. Расчёт эффективности инвестиций в транспортный флот.

    курсовая работа [89,3 K], добавлен 06.12.2012

  • Выбор возможного варианта размещения грузов. Оценка весового водоизмещения и координат судна. Оценка элементов погруженного объема судна. Расчет метацентрических высот судна. Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости.

    контрольная работа [145,3 K], добавлен 03.04.2014

  • Характеристики судовой энергетической установки, палубных механизмов, рулевого устройства и движителя. Эксплуатационные характеристики судна в рейсе. Особенности крепления негабаритного груза на примере ветрогенератора. Обеспечение безопасности судна.

    дипломная работа [7,2 M], добавлен 16.02.2015

  • Прием, учет масла и топлива на судах. Подготовка и этапы проведения бункеровочных операций. Перекачка топлива в пределах судна. Операции по сдаче нефтесодержащих вод. Расчет элементов остойчивости и посадки судна при бункеровке. Расчет элементов судна.

    курсовая работа [168,4 K], добавлен 16.03.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.