Реєстраційний номер
0824U001778, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
26-06-2024
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Автоматизація процесів керування рухом суден у шторм
Здобувач
Матейчук Вадим Миколайович,
Керівник Товстокорий Олег Миколайович
Керівник Зінченко Сергій Миколайович
Опонент Піпченко Олександр Дмитрович
Опонент Передерій Віктор Іванович
Рецензент Поливода Владислав Володимирович
Рецензент Петровський Андрій Валерійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Херсонська державна морська академія
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 151 – Автоматизація та комп’ютерно – інтегровані технології. – Херсонська державна морська академія Міністерства освіти і науки України, Херсон, 2024.
Головною ідеєю дослідження є розробка методів та засобів автоматичного керування судном у шторм, методів та засобів розробки і тестування автоматичних модулів штормування, що дозволяло б зменшити вплив людського чинника на процеси штормування судна, зменшити виснаженість екіпажу, ризики втрат судна і вантажу, підвищити безпечність та надійність відпрацювання автоматичних модулів штормування.
Головне завдання дослідження полягає у розробці нових методів та засобів керування рухом судна у шторм, методів та засобів відпрацювання автоматичних модулів штормування, які дозволять автоматично і оптимально керувати рухом судна у шторм, зменшити вплив людського чиннику на процеси штормування, зменшити виснаженість екіпажу, підвищити безпеку операцій штормування, зменшити вартість та підвищити безпеку і надійність відпрацювання автоматичних модулів штормування.
Об’єктом дослідження є процеси автоматичного штормування судна та процеси розробки і тестування автоматичних модулів керування.
Предметом дослідження є принципи, методи і моделі автоматичних модулів штормування; створення стенду імітаційного моделювання для відпрацювання принципів, методів і моделей автоматичних модулів штормування у замкнутому контурі із математичними моделями сертифікованого навігаційного тренажеру Navi Trainer 5000.
Наукове значення отриманих результатів полягає у розробці: нових методів і підходів до автоматичного штормування судна; нових методів і підходів до відпрацювання автоматичних модулів керування рухом судна, із використанням системного підходу, аналізу і синтезу, абстрагування, уявного експерименту, теорії автоматичного та оптимального керування, гідродинаміки та математичного моделювання.
Практичне значення отриманих результатів полягає у використанні розроблених методів і технічних засобів для створення автоматичних модулів штормування, використання яких дозволить запобігти перевертанню судна при виникненні: гармонійного та параметричного резонансу; втрати остійності на попутному хвилюванні; втрати керованості при ударі групових хвиль у корму судна, зменшити вплив людського чинника на процеси керування, зменшити виснаження екіпажу та підвищити безпеку плавання у штормових умовах.
У роботі:
1. Вперше розроблено підхід автоматичного та оптимального переміщення фазової точки параметрів руху судна у безпечну область, який полягає у використанні залежності між швидкістю і курсом судна, яка мінімізує час знаходження фазової точки у небезпечній зоні, на відміну від існуючих рішень, дозволяє контролювати вихід фазової точки із небезпечної області, зменшити ризики розвитку небезпечних явищ, що ведуть до перекидання судна, підвищити безпеку штормового плавання.
2. Вперше розроблено підхід штормування, який полягає у автоматичному знаходженні безпечних та оптимальних параметрів руху судна шляхом постійного вирішення у бортовому обчислювачі оптимізаційної задачі з лінійними та нелінійними обмеженнями типу нерівностей, які визначають безпечні області штормування; використанні отриманих безпечних параметрів руху, як програмних, у автоматиці керування для підтримування програмного руху, на відміну від існуючих рішень дозволяє автоматично знайти безпечні від гармонійного, параметричного резонансів, втрати остійності на попутному хвилюванні, втрати керованості через удари групових хвиль у корму та оптимальні параметри руху, що дає можливість запобігти перевертанню судна, суттєво зменшити вплив людського чинника на процеси керування, зменшити втомлюваність екіпажу, підвищити безпеку судноплавства.
3. Удосконалено підхід оцінювання безпечних від перекидання судна областей, який полягає у застосуванні швидкого перетворення Фур’є для визначення спектру хвилювання; визначенні енергії демпфування; порівнянні енергії складових спектру із енергією демпфування; визначенні складових спектру, енергія яких перевищує енергію демпфування, для побудови та візуалізації областей небезпечних параметрів штормування та автоматичного визначення безпечних і оптимальних параметрів штормового плавання, на відміну від відомих рішень, враховує усі складові спектру хвилювання, енергія яких перевищує енергію демпфування, що дозволяє зменшити ризики перевертання судна, розширити область безпечного штормування, підвищити ефективність і безпеку штормового плавання.
Дата реєстрації
2024-05-02
Додано/оновлено в НРАТ
2024-06-12 / 2026-07-01
