ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF THE COMBINED PROPULSIVE COMPLEX WITH A FUZZY REGULATOR

Authors

Keywords:

adaptive system, fuzzy model, ship propulsion complex, differential drive, shaft generator, optimal control, regulator

Abstract

The article is devoted to solving the problem of increasing the efficiency of control processes for ship combined propulsion complexes through the introduction of a differentiated drive-generator unit and adaptive control methods using fuzzy logic.

The purpose of this study is to develop a fuzzy inference model, which can be the basis for building an adaptive control system for a ship's combined propulsion complex under the influence of disturbing environmental factors.

The paper analyzes the structure of the ship propulsion system. On the basis of the analysis of the kinematic scheme, methods of stabilizing the rotational speed of the main synchronous generator shaft and the voltage frequency of the alternating three-phase current at the output of the differential synchronous drive-generator unit when changing the rotational speed of the main engine shaft are determined.

Taking into account the non-stationary nature of the loads and the limited information about the disturbing effects and the state of the object, the expediency of using a fuzzy controller for building an adaptive control system for the ship's combined propulsion complex has been substantiated. The structure of a fuzzy controller has been developed, the terms of input and output linguistic variables have been determined, the functions of accessories have been selected, a rule base has been formed, which takes into account the above restrictions on determining the control action - the task of providing the desired power on the propeller.

The introduction of the proposed adaptive control systems based on the fuzzy inference model allows to reduce the influence of disturbing factors on the operation of the propulsion system and stabilize the voltage parameters of the on-board network

Author Biographies

Yu.O. LEBEDENKO, Kherson National Technical University

к.т.н., доцент кафедри автоматизації, робототехніки та мехатроніки 

V.K. KOLEBANOV, Kherson State Maritime Academy

к.т.н., доцент кафедри експлуатації суднового електрообладнання та засобів автоматики

V.V. DANYK, Kherson State Maritime Academy

ст. викл. кафедри управління судном

References

Седаков, Л.П., Баракан Г.Х., Калинина Л.И. Резервы повышения экономичности современных судовых дизельных энергетических установок. Судостроение. 1987. № 11. С. 20-25.

Шпринцин В.Н. Судовые валогенераторы. Л.: Судостроение, 1965. 237 с.

Луковцев В.С., Щербинин В.А. Особенности работы комбинированного двигателя в составе судовой пропульсивной установки. Научно-технический сборник «Судовые энергетические установки». Вып.№21. С. 87-90.

Ищенко И.М., Данык В.В. Дифференциальный синхронноасинхронный привод гребных винтов судов с электродвижением. Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике: материалы XX междунар. научно-практ. конф., г. Санкт-Петербург, Россия, 24-26 ноября 2015 г. С.64-65.

Geertsma R.D., Negenborn R.R., Visser K., Hopman J.J. Design and control of hybrid power and propulsion systems for smart ships: A review of developments. Appl. Energy. 2017. 194. 30–54 pp.

Ищенко И.М., Данык В.В. Дифференциальный синхронноасинхронный привод гребных винтов судов с электродвижением. Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике: материалы XX междунар. научно-практ. конф., г. Санкт-Петербург, Россия, 24-26 ноября 2015 г. С.64-65.

Іщенко І.М., Даник В.В., Лебеденко Ю.О. Оптимізація процесів керування судновими комбінованими пропульсивними комплексами. FS-2019: матеріали міжнар. наук.-практ. конф., присвяченої пам’яті професорів Фоміна Ю.Я. і Семенова В.С., м. Одеса – м. Стамбул – м. Одеса, 24-28 квіт. 2019. Одеса. 2019. C.: 225-227.

Гостев В.И. Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления. К.: Радіоаматор. 2008.972 с.

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2021.2.3

Published

2021-07-08