آنالیز و کنترل مقید حرکت غلتش عرضی یک شناور نظامی با باله های فعال

یکی از مهم‌ترین حرکات یک شناور در امواج دریا، حرکت غلتش عرضی می‌باشد. شتاب‌های عرضی و عمودی ناشی از این حرکت، باعث اختلال در عملکرد خدمه، افزایش زمان مأموریت، دریازدگی کارکنان، آسیب رساندن به محموله، ناکارآمدی و کاهش عملکرد تجهیزات الکترونیکی، واژگونی شناور، افزایش مصرف انرژی و در کل سبب ناپایداری عرضی شناور می‌گردد. جهت جلوگیری از این پیامدها، انتخاب پایدارساز و سیستم کنترلی مناسب ضروری است. هدف از این تحقیق این است که ضمن آنالیز حرکت غلتش عرضی یک شناور نظامی، کنترل‌کننده مناسب جهت کاهش دامنه این حرکت با استفاده از پایدارساز باله‌های فعال طراحی گردد. بدین منظور ابتدا مدل مناسب برای حرکت غلتش عرضی شناور و همچنین پایدارساز باله استخراج شده است. از آنالیز دینامیک سیالات محاسباتی به منظور بررسی رفتار باله‌ها با سیال و همچنین محاسبه ضریب نیروی برآ باله‌ها استفاده شده است. یک کنترل کننده LQR مقید به منظور کنترل حرکت غلتش عرضی در حضور محدودیت‌های عملگر الکتروهیدرولیکی باله‌ها طراحی و استفاده شده است. به منظور افزایش اعتبار نتایج این تحقیق، عملکرد این کنترل کننده با نتایج یک کنترل کننده PID مقایسه شده است. نتایج شبیه‌سازی کاهش قابل توجه دامنه غلتش عرضی و دست‌یابی به استاندارد ناتو در این زمینه را نشان می‌دهد.