ارزیابی عملکرد و شبیه سازی سیستم پایدارساز غلتش عرضی شناور سطحی

یکی از مهم‌ترین حرکات شناور، حرکت حول راستای طولی آن است که به آن غلتش عرضی گفته می‌شود. این حرکت می‌تواند محدوده عملکرد شناور را کاهش داده و در بسیاری از موارد منجر به مشکلاتی برای خدمه، بار، سلاح و تجهیزات شناور شود. از این رو، پایدارسازی آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای رسیدن به این هدف روش‌ها و تجهیزات متعددی برای کاهش نوسانات شناور، بخصوص نوسانات غلتش عرضی آن طراحی شده است. از جمله آنها چیدمان درست بارها، صفحات بیلج کیل، وزنه های متعادل کننده، مخازن ضد غلتش عرضی، سیستم سکان و بالک‌های فعال می‌باشند. هدف از این تحقیق بررسی پایدارسازهای مختلف حرکت غلتش عرضی شناور و انتخاب یک پایدارساز مناسب و ارزیابی آن می‌باشد. بدین منظور از بین روش‌های متعدد، پایدارسازی غلتش عرضی شناور با استفاده از پایدارساز بالک به دلیل راندمان بالا، گشتاور نسبتاً بزرگ، و طراحی نسبتاً ساده، مطلوب مسئله ما می‌باشد. این بهترین پایدارسازی است که با توجه به محل قرار گرفتن آن (در وسط و نزدیک به خط آبخور شناور ) کمترین کوپلینگ را با سایر حرکات ایجاد می‌کند، که در صورت استفاده از این نوع پایدارساز، می‌توانیم کوپلینگ بین حرکات را نادیده فرض کرده و مدل را با یک درجه آزادی تحلیل کنیم. برای ارزیابی عملکرد پایدارساز از جعبه ابزار شبیه ساز سیستم‌های دریایی (mss) استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که در حالت استفاده از بالک‌های پایدارساز به همراه رگولاتور مربعی خطی(lqr)، کاهش چشمگیری در حرکت غلتش عرضی رخ داده است.

simulation

One of the most important craft motions is the movement around its longitudinal direction, which is called transverse roll.This motion can reduce the range of craft performance and in many cases lead to problems for crew, cargo, weapons and craft equipment.Therefore, its stabilization is of particular importance.To achieve this goal, several methods and equipment have been designed to reduce craft fluctuations, especially transverse roll oscillations.These include the correct layout of the loads, the Bilge keels, the balancing weights, the transverse antirolling tanks, the steering system and the active fins.The purpose of this study is to investigate the different stabilizers of craft transverse roll motion and to select and evaluate a suitable stabilizer.For this purpose, among the many methods, stabilizing craft transverse roll using a ball stabilizer due to its high efficiency, relatively large torque, and relatively simple design is desirable.This is the best stabilization, which, due to its location (in the middle and close to the craft waterline), creates the least coupling with other movements. Analyze with a degree of freedom.The Marine System Simulator (MSS) Toolbox has been used to evaluate the performance of the stabilizer.The simulation results show that in the case of using fin stabilizers with linear quadratic regulator (LQR), there is a significant decrease in transverse roll motion.