Browsing by Author "Паранчук, Ярослав Степанович"
Now showing 1 - 2 of 2
- Results Per Page
- Sort Options
Item Автоматизація групового керування автономними ненаселеними підводними апаратами пошукового типу(Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, 2021) Алоба, Лео Тосін; Блінцов, Володимир Степанович; Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова; Паранчук, Ярослав Степанович; Бурнашев, Віталій ВіталійовичУ дисертаційній роботі розв’язано актуальне прикладне наукове завдання вдосконалення системи автоматичного керування безаварійним рухом одиночного АНПА як «агента» групи в умовах навігаційної близькості інших підводних апаратів при виконанні ними спільної підводної пошукової місії. На основі аналізу існуючих методів автоматичного керування групою АНПА сформульовано переліки типових задач автоматичного керування АНПА у режимах одиночного та групового застосування. Удосконалено структуру автоматичної системи керування рухом одиночного АНПА, що працює у складі групи підводних апаратів і забезпечує безаварійний рух одиночного АНПА у складі групи. Для підвищення продуктивності підводних пошукових операцій на віддалених морських акваторіях удосконалено процес керування безекіпажним морським комплексом у складі безекіпажного надводного судна з групою автономних ненаселених підводних апаратів на борту. Вперше розроблено систему автоматичного керування веденим АНПА як «агентом» групи підводних апаратів, яка реалізує основні режими групового руху – вирівнювання, адгезію та когезію, синтезовано основні складові системи автоматичного керування – блоки сенсорів навігаційної обстановки, моделювання навігаційної обстановки, ідентифікації навігаційних загроз та бортового керуючого контролера, що виключає аварійне зіткнення сусідніх АНПА групи та розпад групи через втрату сенсорного контакту між ними. В диссертационной работе решена актуальная прикладная научная задача усовершенствования системы автоматического управления безаварийным движением одиночного АНПА как «агента» группы в условиях навигационной близости других подводных аппаратов при выполнении ими общей подводной поисковой миссии. На основе анализа существующих методов автоматического управления группой АНПА сформулированы перечни типовых задач автоматического управления АНПА в режимах одиночного и группового применения. Усовершенствована структура автоматической системы управления движением одиночного АНПА, который работает в составе группы подводных аппаратов и обеспечивает безаварийное движение одиночного АНПА в составе группы. Для повышения производительности подводных поисковых операций на отдаленных морских акваториях усовершенствован процесс управления безэкипажным морским комплексом в составе безэкипажного надводного судна с группой автономных необитаемых подводных аппаратов на борту. Впервые разработана система автоматического управления ведомым АНПА как «агентом» группы подводных аппаратов, которая реализует основные режимы группового движения – выравнивание, адгезию и когезию, синтезированы основные составляющие системы автоматического управления – блоки сенсоров навигационной обстановки, моделирования навигационной обстановки, идентификации навигационных угроз и бортового управляющего контроллера, что исключает аварийное столкновение соседних АНПА группы и распад группы из-за потери сенсорного контакта между ними. The dissertation solves the relevant applied scientific task of improving the accidentfree motion automatic control system of a single autonomous underwater vehicle as a group "agent" in conditions of navigational proximity of other autonomous underwater vehicles when performing a joint underwater search mission. For a single underwater vehicle as a group "agent" of underwater vehicles performing a joint mission, its mathematical model main components are structured and composed based on well-known publications, which include models of information system and an automatic control system, a propulsion and steering complex and the underwater vehicle external hull, as well as the model of external disturbances of hydrodynamic nature acting on its external hull. Also, a mathematical model and structure of the automatic motion control system of a single autonomous underwater vehicle operating in the group has been developed. The developed control system consists of two fuzzy regulators of the Mamdani type with defuzzification of the control variable by the center of gravity method: a distance regulator and a course regulator. The results obtained provide the accident-free motion of a single underwater vehicle in the group. A modeling complex generalized structure has been developed to study the automatic control system effectiveness of a group of autonomous underwater vehicles performing a joint underwater search mission. The complex includes four levels of the group's underwater mission automatic control - global, local, basic and executive, which provide modeling of the underwater search mission full cycle, which forms the basis for the implementation of computer technology for studying the effectiveness of the underwater vehicles' synthesized group control systems. The relevant tasks of the autonomous underwater vehicles group motion automation have been formulated – the task of underwater vehicles group automatic motion control system selected to perform a specified underwater mission, which provides underwater vehicles' coordinated motions on assigned trajectories and the task of control system synthesis of a single underwater vehicle as a "group" agent in conditions of navigational proximity of other underwater vehicles of the group. To increase the underwater search operation productivity in remote sea areas, the application of Maritime Unmanned Complex, consisting of an unmanned surface vessel with a group of search autonomous underwater vehicles on board, is proposed. The maritime underwater search control process mission has been improved with the help of such a complex consisting of ten stages has been developed, which includes unmanned surface vessel automatic transition operations to a given water area, automatic release of a group of autonomous underwater vehicles and their coordinated motion into the search area, performing search operations and returning to unmanned surface vessel, as well as automatic return of this vessel to base. In the dissertation, for the first time, a generalized automatic control system operation algorithm of the i-th follower autonomous underwater vehicle as a group "agent" of the underwater vehicles performing a joint mission was developed, and the synthesis of such underwater vehicle automatic control system, which implements the group motion main modes – alignment, adhesion and cohesion. Based on the utilization of fuzzy logic theories, the main components of the automatic control system are synthesized – blocks of the Navigation Environment Sensors, Navigation Situation Model, Navigation Threat Identifier and on-board controller. As a typical example of the use of fuzzy logic, the Navigation Threat Identifier synthesis is given, which generates recommendations maneuvers for the i-th follower underwater vehicle maneuvers to avoid single navigation threats in the directions controlled by this underwater vehicle sensors Based on the feature analysis of organizing and conducting the marine full-scale experiment on the automatic control system operability of the autonomous underwater vehicle as a group "agent", a program and methodology for conducting its field tests was developed, a generalized algorithm block diagram for conducting a marine full-scale experiment was proposed, and the acoustic sensor system laboratory research was carried out as the underwater vehicle navigation system main component. The results of the conducted sea full-scale tests of the underwater vehicle model automatic control system in the adhesion, cohesion and sinusoidal plane motion modes confirmed its efficiency.Item Динамічна компенсація реактивної потужності в суднових автономних електроенергетичних системах(Національний університет «Одеська морська академія», 2018) Муха, Микола Йосифович; Вишневський, Леонід Вікторович; Національний університет «Одеська морська академія»; Андрієнко, Петро Дмитрович; Садовой, Олександр Валентинович; Паранчук, Ярослав СтепановичДисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми динамічної компенсації реактивної потужності в судновій автономній електроенергетичній системі, до складу якої входять генераторні агрегати з синхронними і асинхронними генераторами, типове активно-індуктивне навантаження та конденсаторна установка компенсації реактивної потужності для підвищення швидкодії, стійкості та надійності таких систем завдяки розробленим законам функціонування регуляторів та їх апаратній реалізації. В якості керуючої змінної в системі динамічної компенсації реактивної потужності пропонується використовувати реактивну провідність навантаження, що дозволить в перехідних режимах комутації статичного та електродвигунного навантаження комплексно враховувати зміну напруги та реактивного струму і підвищити швидкодію та точність процесу компенсації реактивної потужності. Запропоновано закон керування реактивної потужності з оптимальною структурою і налагоджувальними параметрами для динамічної компенсації реактивної потужності в режимі пуску асинхронного електроприводу співвимірної потужності, що дозволяє в порівнянні з прямими пусками зменшити в два рази величину повного струму автономного генератора та зменшити коливальність на заключному етапі процесу пуску асинхронного двигуна. Розроблено інтегральний імпульсний закон керування реактивною потужністю для автономної суднової електроенергетичної системи в режимах комутації статичного і електродвигунного навантаження, використання якого знижує час відновлення напруги в мережі з синхронними або асинхронними дизель-генераторами до 3-4 періодів змінного струму. Запропоновано спосіб збільшення швидкодії автономної електроенергетичної установки і зниження динамічних відхилень напруги синхронного генератора при комутації навантаження співвимірної потужності шляхом введення додаткового зворотного зв'язку від каналу стабілізації напруги генератора в канал компенсації реактивного навантаження, що суттєво підвищує швидкодію та стійкість такої установки. Компонування суднових автономних електроенергетичних систем додатковою установкою компенсації реактивної потужності дозволяє підвищити в цілому енергоефективність експлуатації морських суден і знизити енергоспоживання, що спрямовано на зниження викидів вуглекислого газу в атмосферу об'єктами морського транспорту завдяки зниженні на 25-40 % встановленої потужності генеруючих установок на стадії їх проектування та побудови нових об’єктів морського транспорту, при модернізації суден під час встановлення додаткового електрообладнання при незмінній потужності генераторних агрегатів та оптимальному завантаженні суднової електростанції в експлуатаційних режимах роботи, включаючи живлення від стаціонарної (берегової) енергосистеми. Практичним втіленням отриманих результатів є створений повномасштабний тренажерний комплекс суднової автоматизованої електроенергетичної системи, що відповідає вимогам Міжнародної Конвенції про підготовку і дипломування моряків та несення вахти 1978 р. з поправками (розділ A/1-12) та відповідає реальній конфігурації і перспективному компонуванню суднової автоматизованої електростанції з реальними споживачами і типовим навантаженням. Диссертация посвящена решению важной научно-технической проблемы динамической компенсации реактивной мощности в судовой автономной электроэнергетической системе, в состав которой входят генераторные агрегаты с синхронными и асинхронными генераторами, типичная активноиндуктивная нагрузка и конденсаторная установка компенсации реактивной мощности для повышения быстродействия, устойчивости и надежности таких систем благодаря разработанным законам функционирования регуляторов и их аппаратной реализации. В качестве управляющей переменной в системе динамической компенсации реактивной мощности предлагается использовать реактивную проводимость нагрузки, что позволит в переходных режимах коммутации статической и электродвигательной нагрузки комплексно учитывать изменение напряжения и реактивного тока, повысить быстродействие и точность процесса компенсации реактивной мощности. Предложено закон управления реактивной мощности с оптимальной структурой и наладочными параметрами для динамической компенсации реактивной мощности в режиме пуска асинхронного электропривода соизмеримой мощности, что позволяет по сравнению с прямыми пусками уменьшить в два раза величину полного тока автономного генератора и уменьшить колебательность на заключительном этапе процесса пуска асинхронного двигателя. Разработан интегральный импульсный закон управления реактивной мощностью для автономной судовой электроэнергетической системы в режимах коммутации статической и электродвигательной нагрузки, использование которого снижает время восстановления напряжения в сети с синхронными или асинхронными дизель-генераторами до 3-4 периодов переменного тока. Предложен способ увеличения быстродействия автономной электроэнергетической установки и снижения динамических отклонений напряжения синхронного генератора при коммутации нагрузки соизмеримой мощности путем введения дополнительной обратной связи от канала стабилизации напряжения генератора в канал компенсации реактивной нагрузки, что существенно повышает быстродействие и устойчивость такой установки. Практическим воплощением полученных результатов является созданный полномасштабный тренажерный комплекс судовой автоматизированной электроэнергетической системы, отвечающей требованиям Международной Конвенции о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 с поправками (раздел A / 1-12), соответствующей реальной конфигурации и перспективной компоновке судовой автоматизированной электростанции с реальными потребителями и типовой нагрузкой. The thesis is devoted to the solution of the important scientific and technical problem of dynamic compensation of reactive power in the ship's autonomous electric power system, which includes generator sets with synchronous and asynchronous generators, typical ac-tive-inductive load and capacitor compensator of reactive power for increasing the speed, stability and reliability of such systems by means of the developed laws of the regulators functioning of and their technical implementation. In the dynamic compensation system of reactive power, it is proposed to use the reactive conductivity of the load as a control variable, which will allow for changing the voltage and reactive current in the transient processes of load switching, to increase the speed and accuracy of the reactive power compensation process. The law of reactive power control with optimal structure and adjusting parameters for dynamic compensation of reactive power in the mode of starting an asynchronous electric drive with commensurable power is proposed, which, in comparison with direct starts, re-duces twice the value of the total current of an autonomous generator and reduces the oscil-lation at the final stage of the start-up process asynchronous motor. An integrated impulse control law for reactive power for an autonomous ship electric power system in the modes of switching static and electric load is developed, the use of which reduces the time of restoration of the voltage in the network with synchronous or asynchronous diesel generators up to 3-4 periods of alternating current. A method is suggested for increasing the speed of an autonomous electric power plant and reducing the dynamic deviations in the voltage of a synchronous generator when commutating a load of commensurate power by introducing an additional feedback from the generator voltage stabilization channel to the reactive load compensation channel, which significantly increases the speed and stability of such a facility. The practical implementation of the results is the creation of a full mission simulation complex of the ship's automated electric power system, which complies with the requirements of the International Convention on the Training and Certification of Seafarers and the Watchkeeping 1978 with amendments (section A / 1-12) and corresponds to the actual configuration and layout of the ship's automated power plant with real consumers and typical load.