طراحی پایدارکننده های فعال و نیمه فعال جهت کنترل حرکات بانس، رول و پیچ در یک قایق متوسط

یک شناور بر روی دریا به طور مرتب تحت تأثیر اغتشاشات خارجی و داخلی قرار داشته و کنترل پذیری شناور از این منابع تأثیر می پذیرد. در این بین تجهیزات مستقر بر روی عرشه شناور در حالت کلی در سه جهت خطی و سه جهت دورانی جابجایی خواهند داشت. در این تحقیق یک میز پایدارکننده برای کنترل ارتعاشات ادوات مستقر بر روی عرشه یک شناور سبک تحت تأثیر اغتشاشات امواج دریا طراحی می شود. کنترل ارتعاشات ادوات مستقر بر روی عرشه می تواند به سه روش غیر فعال ، نیمه فعال و فعال صورت پذیرد. در روش غیر فعال هیچ گونه انرژی خارجی به سیستم داده نمی شود و کاهش ارتعاشات صرفاً با استفاده از المان هایی چون فنر و میراگر صورت می گیرد. در این حالت معمولاً پارامترهای المان های فنر و میراگر برای یک شرایط خاص تنظیم شده و بنابراین نمی توان از سیستم انتظار عملکرد بهینه در تمام شرایط را داشت. در روش نیمه فعال، میرایی سیستم تحت کنترل در آمده و با تغییر میرایی سیستم می توان تا حدود زیادی رفتار سیستم را کنترل کرد. در سیستم های فعال با استفاده از یک عملگر فعال، اثر اغتشاشات خارجی بر عملکرد سیستم کاهش می یابد. بنابراین یک میز پایدارکننده نیمه فعال و یک میز پایدارکننده فعال طراحی می شود و با مقایسه آن ها از دیدگاه عملکردی، و مصرف انرژی، یکی از این پایدارسازها انتخاب می شود. در این تحقیق با مدلسازی دینامیکی سیستم، طراحی کنترل کننده فازی، اعمال کنترل کننده به مدل و شبیه سازی کامپیوتری در دو حالت نیمه فعال و فعال نشان داده می شود که روش فعال بهترین عملکرد را در کاهش ارتعاشات منتقل شده به سیستم دارد. در عین حال، مصرف انرژی این سیستم در مقایسه با سیستم نیمه فعال بیشتر است. در پایان تحقیق با استفاده از روش نمونه سازی مجازی، عملکرد سیستم تحت اغتشاشات واقعی با شبیه سازی همزمان نرم افزارهای متلب و آدامز مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین برای افزایش کارایی کنترل کننده با بکارگیری دو روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک و الگوریتم توده ذرات، کنترل کننده فازی بهینه می شود.