大型浮体のダイナミックポジショニングシステムによる高精度位置制御に関する研究

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大型浮体のダイナミックポジショニングシステムによる高精度位置制御に関する研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Research on Dynamic Positioning System for Floating Structure
責任表示:
中村 昌彦(九州大学・応用力学研究所・助教授)
NAKAMURA Masahiko(九州大学・応用力学研究所・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1998-1999
概要(最新報告):
浮体式海洋構造物の位置保持システムとしては、鎖等による係留システム、係留とスラスターを組み合わせたスラスター・アシステッド・ムアリングシステム、スラスター単独による位置制御システムがあり、目的に応じて選択され使用される。この内スラスターを使用する場合、波浪と同じ周期の運動は、振幅は小さいが起振力は大きいため、スラスターがこの運動に反応することはエネルギーの浪費につながる。そこで、この問題を回避し、最小のエネルギーで最大の位置制御性能を引き出すシステムの開発が望まれている。本研究は波浪中の浮体式海洋構造物の高精度位置制御を目的とするエネルギー効率の良い制御システムを開発し、計算機によるシミュレーション及び模型実験により性能検証を行ったものであり、以下の成果を得ている。 (1)スラスター・アシステッド・モアリングシステムを取り上げ、長周期動揺を効率的に抑制する、H_∞制御理論を用いた位置保持用コントローラを開発し、その性能を実験と数値シミュレーションによって検証した。また、スラスター・アシステッド・ムアリングシステムでは、潮流変動に応じて係留ライン長さを調節して係留張力を制御することにより、大幅な位置保持エネルギーの節約が期待できることを示した。 (2)スラスター単独による浮体式海洋構造物の位置制御システムについて、H_∞制御理論を基本とする制御システムにゲインスケジューリング手法を導入することにより、エネルギー効率の良い高精度位置制御用コントローラの開発を行い、シミュレーション計算及び模型実験により、開発されたシステムの優秀性を示した。 続きを見る
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