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전마로 (인하대학교) 김희수 (인하대학교) 김재학 (인하대학교) 김수정 (인하대학교) 송순석 (인하대학교) 김상현 (인하대학교)
저널정보
대한조선학회 대한조선학회 논문집 대한조선학회논문집 제54권 제2호(통권 제212호)
발행연도
2017.4
수록면
102 - 112 (11page)

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Many studies on dynamic positioning control algorithms using fixed feedback gains have been carried out to improve station keeping performance of dynamically positioned vessels. However, the control algorithms have disadvantages in that it can not cope with changes in environmental disturbances and response characteristics of vessels motion in real time. In this paper, the Fuzzy Gain Scheduling - PID(FGS - PID) control algorithm that can tune PID gains in real time was proposed. The FGS - PID controller that consists of fuzzy system and a PID controller uses weighted values of PID gains from fuzzy system and fixed PID gains from Ziegler - Nichols method to tune final PID gains in real time. Firstly, FGS - PID controller, control allocation algorithm, FPSO and environmental disturbances were modeled using Matlab/Simulink to evaluate station keeping performance of the proposed control algorithm. In addition, simulations that keep positions and a heading angle of vessel with wind, wave, current disturbances were carried out. From simulation results, the FGS - PID controller was confirmed to have better performances of keeping positions and a heading angle and consuming power than those of the PID controller. As a consequence, the proposed FGS - PID controller in this paper was validated to have more effectiveness to keep position and heading angle than that of PID controller.
#Dynamic Positioning System(DPS, 동적 위치 유지 시스템) #Proportional-Integral-Derivative Control(PID 제어) #Fuzzy Gain Scheduling PID control(FGS - PID, 퍼지 게인 스케쥴링 PID 제어) #Environmental Disturbances(환경 외란) #Thrust allocation algorithm(추력 분배 알고리즘)

목차

1. 서론
2. PID 및 Fuzzy Gain Scheduling 제어 이론
3. Fuzzy Gain Scheduling - PID 제어기 설계
4. 시뮬레이션 모델 구축
5. 시뮬레이션 조건 및 결과
6. 결론
References

참고문헌 (16)

참고문헌 신청
Anthony S.M. & Keith, R.G., 1998. Rule-based autotuning based on frequency domain identification. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 6(1), pp.43-61. Blendermann, W., 1994. Parameter identification of wind loads on ships. Journal of the Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, JWEIA-51, pp.339-351. Lee, D.Y. & Ha, M.G., 2001. An experimental method of model installed dynamic positioning system for drillship. Journal of the Society of Naval Architecture of Korea, 38(2), pp.33-43. Lee, D.Y. & Ha, M.G., 2003. A study on the design parameters of controller for dynamic positioning system. Journal of the Society of Naval Architecture of Korea, 40(1), pp.8-19. Fossen, T.I. & Strand, J.P., 2001. Nonlinear passive weather optimal positioning control (WOPC) system for ships and rigs: experimental results. Journal of the Automatica, 37(5), pp.701-715.

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