Design of an Optimal Controller for the Roll Stabilization of Surface Ships with Active Fins
Journal Title: Journal of ETA Maritime Science - Year 2018, Vol 6, Issue 4
Abstract
In this paper, an optimal controller is designed to control the undesired roll motion of a ship under the effect of sea waves by using active fin stabilizers. The roll dynamics is described by a single-degree-offreedom nonlinear model. An actuator dynamics is also included to the dynamic system. Sinusoidal and random wave models are used to describe the wave elevation that causes disturbance moments in the ship. A worst-case scenario is the application of the periodic wave to bring the ship resonance, whereas the random waves are used to test the system at the smooth and moderate sea states. In designing the controller, the energy optimal control method, which allows both the closed-loop and real-time control of dynamic systems, is employed, and the control law is obtained analytically. The performance of the controller, under the effect of environmental disturbances, is tested by computer simulations and the results are compared with those from LQR controlled ship.
Authors and Affiliations
Mehmet Selçuk ARSLAN
Keywords
Related Articles
- EP ID EP430331
- DOI 10.5505/jems.2018.50570
- Views 71
- Downloads 0
Türkiye’de Denizcilik Eğitiminin Geleceğine Yönelik Nicel Bir Çalışma Örneği
Bu çalışma ile ülkemizde yükseköğretim kurumuna (YÖK) bağlı denizcilik eğitimi veren lisans düzeyindeki bölümlerde yer alan öğretim üyelerine yönelik kantitatif bir araştırma yapılması amaçlanmıştır. Lisans düzeyinde den...
Türk Koster İşletmeciliğinde “Üçüncü Taraf” ve “Tam Kurum İçi” Yönetimler Arası Gemicilik Performans Endekslerine Dayalı Karşılaştırma
Koster taşımacılığı olarak tanımlanan yakın kıyısal sefer yapan küçük tonajlardaki gemiler ile (1000- 12000 DWT arası) yapılan ticaret yıllar boyu Türk denizcilik sektörüne katkıları ile hem ülke deniz ticaretinin en öne...
Karadeniz Tipi Balıkçı Teknesinin İmalat Süre ve Süreçlerinin Benzetim Tekniği ile Modellenmesi
Bu çalışmada, Karadeniz tipi bir balıkçı teknesinin üretim süreci detaylı olarak incelenmiş ve SİMİO simülasyon tabanında bir modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bu model ile Karadeniz tipi balıkçı teknesinin üretim süre...
A Practical Tool for Evaluating Refrigeration Systems Using R-134a
In this theoretical work, the ideal vapor-compression cycle using Refrigerant-134a (Tetrafluoroethane, a chlorine free refrigerant) is studied considering an evaporator pressure range of 100-200 kPa and a condenser press...
Prediction of Human Error Probability for Possible Gas Turbine Faults in Marine Engineering
For all areas where operational activities exist, human error possibilities are of critical importance. In this sense, maintenance, management and monitoring of all components in ships powered by gas turbine systems is a...