Use of zero movements for adjustment of redundancy structures

Abstract

Vessels with a dynamic positioning system operate in conditions of increased risk, so they are subject to increased requirements for reliability, accuracy and maneuverability. To meet these requirements, the control systems of such vessels are equipped with high-precision means of measuring absolute and relative position, which allow to determine with high accuracy the absolute position of the vessel (DGPS systems), or position relative to another vessel (Reference systems), redundant control structures, on-board computer system and automatic control system software [1]. These vessels have the highest degree of automation of traffic control processes. Excessive control is a very important characteristic of the vessel, as it improves not only reliability but also maneuverability and quality of control, reduces the risks of occurrence and development of adverse situations. The use of automatic control modules in automated systems was considered in articles [2-12], in particular the control of redundant structures in articles [7, 12]. As can be seen from the study [7, 12], the same control forces and torque can be created in redundant structures by different sets of control parameters, among which you can find the optimal according to the selected function of control quality. Changing the control quality function leads to readjustment of the structure, as a result of which disturbing forces and moments may occur, which is unacceptable when performing dynamic positioning operations. Судна з системою динамічного позиціонування працюють в умовах підвищеного ризику, тому до них пред'являються підвищені вимоги щодо надійності, точності та маневреності. Для задоволення цих вимог системи керування такими суднами оснащені високоточними засобами вимірювання абсолютного та відносного положення, які дозволяють з високою точністю визначати абсолютне положення судна (системи DGPS), або положення відносно іншого судна (системи відліку), резервними структурами керування, бортовою комп’ютерною системою та програмним забезпеченням системи автоматичного керування [1]. Ці судна мають найвищий ступінь автоматизації процесів управління рухом. Надмірна керованість є дуже важливою характеристикою судна, оскільки підвищує не тільки надійність, але й маневреність і якість керування, знижує ризики виникнення та розвитку несприятливих ситуацій. Використання модулів автоматичного керування в автоматизованих системах розглядалося в статтях [2-12], зокрема керування резервними структурами в статтях [7, 12]. Як видно з досліджень [7, 12], однакові керуючі сили та моменти можуть створюватись у резервованих структурах різними наборами параметрів керування, серед яких можна знайти оптимальний відповідно до обраної функції якості керування. Зміна функції якості контролю призводить до переналагодження конструкції, внаслідок чого можуть виникати збурювальні сили та моменти, що є неприпустимим при виконанні операцій динамічного позиціонування.