Введение
ГЛАВА I. Анализ функционирования известных систем управления причаливанием судов и постановка задачи 9
1.1. Обзор известных систем причаливания судов 9
1.1.1. Выполнение привалов и отвалов 9
1.1.2. Способы привала судов .12
1.1.3. Привально – швартовные маневры толкачей 21
1.1.4. Привально – швартовные маневры буксировщиков 22
1.2. Обзор известных САУ движением судов 24
1.2.1. Силы и моменты, обусловленные воздействием на судно ветра и морских волн 24
1.2.1.1. Аэродинамические силы и моменты .24
1.2.1.2. Гидродинамические силы и моменты от действия волн .34
1.2.2. Синтез оптимального линейного регулятора при переменной функции штрафов в процессе сближения с малоразмерным препятствием 37
1.2.2.1. Синтез регулятора без учета динамики сближения с препятствием в математической модели объекта 37
1.2.2.2. Синтез регулятора с учетом динамики сближения с препятствием как функции штрафов, так и в модели объекта 46
1.2.3. Вычисление спрогнозированной функции риска с помощью уравнений Беллмана .48
1.3. Общая постановка задачи причаливания 51
1.4. Выводы по главе I .56
ГЛАВА II. Синтез регуляторов автоматического управления движением судов при причаливании .57
2.1. Анализ известных методов теории оптимального управления .57
2.1.1. Динамическое программирование .57
2.1.2. Аналитическое конструирование регуляторов и применение для их синтеза динамического программирования .70
2.1.3. Приближенный метод решения уравнения Беллмана для динамических систем альтернативного управления 74
2.2. Синтез линейных регуляторов стабилизации движения по линии пути с помощью динамического программирования .80
2.3. Синтез релейных регуляторов по критерию максимального быстродействия 81
2.4. Комплексированное управление боковым и продольным движением с помощью линейного и релейного регуляторов .82
2.5. Первые результаты моделирования на ЭВМ 84
2.6. Вывод по главе II 86
ГЛАВА III. Формирование двухканальной системы координированного управления боковым и продольным движением судна 87
3.1. Анализ эффективности координации работы системы с использованием прогнозируемых оценок времени достижения терминальной точки в каждом канале управления 87
3.2. Постановка задачи интегрированного управления причаливанием 89
3.3. Формирование задачи оптимального управления с помощью динамического программирования .91
3.4. Сокращение числа алгебраических уравнений при нахождении коэффициентов функции Беллмана .94
3.5. Получение коэффициентов функции Беллмана и передаточных чисел квазилинейных регуляторов в квадратурах 95
3.6. Вычисление функции риска некоординированных действий системы с помощью уравнения Беллмана 97
3.7. Формирование структуры логического координатора работы каланов бокового и продольного движения с помощью функции риска 100
3.8. Общая структура двухканальной системы автоматического управления причаливаниями 101
3.9. Вывод по главе III 104
ГЛАВА IV. Результаты моделирования на эвм предложенной системы координированного управления тягой двигателя и рулем судна 105
4.1. Учёт при моделировании на ЭВМ реальных ограничений
двигателя и рулевого привода судна 105
4.2. Сравнительная оценка эффективности предложенного подхода с учетом координации работы каналов управления и без неё при действия внешних возмущений 106
4.3. Анализ возможности применения предложенного подхода в задаче причаливания дирижабля 114
4.4. Вывод по главе IV 115
Заключение 116
Литература 117
