СПРОЩЕННЯ І ПЕРЕВІРКА ДИНАМІЧНИХ РІВНЯНЬ РУХУ АВТОНОМНОГО ПІДВОДНОГО АВТОМОБІЛЯ

УДК:629.58

DOI:10.25140/2411-5363-2019-4(18)-43-48

Автор:

Мартин Варга , Технічний університет Кошице (Park Komenskeho 8, 04200 Kosice, Slovak Republic).

Мова статті: англійська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. В даний час більшість машин проходить етап комп'ютерного моделювання і симуляції в своєму циклі розробки. Можливість формулювати прості, але ефективні моделі допомагає знизити витрати і час на розробку.

Постановка проблеми. Сьогодні багато завдань виконуються роботами, будь то мобільні роботи або промислові роботи. Для імітації поведінки цих роботів необхідна динамічна модель. Ці моделі можуть бути дуже складними, а складові параметри для всіх рівнянь важко знайти, тому потрібно впровадити спрощення та перевірити, щоб моделі були все-таки точними.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Основним кроком у розробці нових виробів є створення моделі та етап моделювання. Розробка комп'ютерної моделі попереду розробки фізичного прототипу економить час та ресурси. На жаль, деякі моделі можуть бути дуже складними і вимагають параметрів, які можна отримати лише з випробувань на фізичних системах. Ось чому часто ці моделі потребують значного спрощення, що може призвести до неточних результатів. Часто потрібна перевірка моделі. Однією з таких систем є динамічна модель автономного підводного автомобіля (АПА).

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Ця стаття присвячена верифікації сильно спрощеної моделі динамічного моделювання АПА.

Постановка завдання. Метою цих досліджень було змоделювати спрощену динамічну модель АПА, що рухається через рідину з несуттєвими в’язкими властивостями, і перевірити модель шляхом порівняння результатів моделювання з експериментальними результатами, отриманими при тестуванні на реальному АПА.

Виклад основного матеріалу. Аналіз складається зі спроби узагальнити можливі способи спрощення загального динамічного рівняння для руху АПА у рідині з несуттєвими в'язкими властивостями та показати, що навіть така спрощена модель залишається придатною для використання та приводить до зменшення її складності.

Висновки відповідно до статті. У цій статті показані основні динамічні рівняння для опису руху загальної АПА у рідині з неглибокими в'язкими властивостями та можливе спрощення цього рівняння, щодо конкретної конструкції реального АПА. Результати, отримані з імітаційної моделі, потім порівнюються з експериментальними результатами, виконаними на реальному АПА, з висновком, що обидва набори даних збігаються в допустимих межах. Ця стаття служить гарним нагадуванням про важливість та переваги вірно встановленних спрощень для подальшого розрахунку реальних моделей. 

Ключові слова:

автономний підводний вітомобіль(АПА); динаміка; моделювання

Список використаних джерел:

1. Gonzales, L. А. (2004). Design and modeling of an autonomous underwater vehicle. Bachelor of Engineering Honours Thesis. The University of Western Australia, Centre for Intelligent Information Processing Systems/ http://robotics.ee.uwa.edu.au/theses/2004-AUV-Gonzalez.pdf.

2. Thor I. Fossen (1995). Guidance and Control of Ocean Vehicles. John Wiley and Sons United States of America, ISBN 0-471-94113-1.

3. Grepl, R. (2007). Kinematika a dynamika mechatronických systémů. Akademické nakladatelstvý cerm. ISBN 978-80-214-3530-8.

4. P. Ridao, J. RatIle, M. Carreras (2001). Model identification of a low-speed UUV. IFAC Proceedings Volumes (July 2001), 34 (7), 395-400. https://doi.org/10.1016/S1474-6670(17)35114-5.

5. Vervoort, J. H. A. M. (2008). Modeling and Control of an Unmanned Underwater Vehicle. University of Technology Eindhoven Department of Mechanical Engineering Department of Mechanical Engineering Christchurch, New Zealand Eindhoven, The Netherlands. http://www.mate.tue.nl/ mate/pdfs/10894.pdf.

6. Bellingham, J. (2001). Autonomous underwater vehicles (AUVs), MIT Sea Grant, Cambridge, MA, USA, Academic Press. DOI: 10.1006/rwos.2001.0303.

7. Hoods Hole Oceanographic Institution, Ships & Technology. [online], [cit. 2011-10-20], Retrieved from: http://www.whoi.edu/page.do?pid=10078. 

Завантажити