Gemi dümen kontrol sistemlerinin incelenmesi

Abstract

GEMİ DÜMEN KONTROL SİSTEMLERİNİN İNCELENMESİ Seyir halindeki bir geminin rota dengesinin sağlanması ve manevra kabiliyetinin artırılması için elektro-hidrolik tahrikli dümen donanımı kullanılmaktadır. Bu uygulamalarda dümen açısının değiştirilmesi, hidrolik motorun hızı ve gönderilen hidrolik akışkanın debisi ayarlanarak yapılmaktadır. Elektrik tahrikli valfler ile hidrolik motorun yönü, gemi pusulasının konumuna göre değiştirilmektedir. Dalga ve rüzgar etkisi ile dengesi bozulan Kimyasal Tanker Gemisinin istenilen sürede rota dengesi elde etmek amacıyla dümen açısı klasik ve modern kontrolu algoritmalarla ayarlanmaktadır. Belirli çevre şartlarında (dalga, rüzgar, akıntı v.b.) gemi rotasının dengede tutulması, klasik Oransal-İntegral-Türev (PID) kontrol etkileri ile sağlanmaktadır. Bozucu etkilerin değişmesi ile gemi dinamiği bununla birlikte kontrolcü düzeltici etkilerin yetersiz kaldığı görülmüştür. Modern kontrol yöntemlerinden Bulanık Mantık (FLC) Mamdani algoritması ile seyir tecrübelerinden faydalanarak her bir çevre etkisinde gemi rota değişimi sözel olarak modellenmiştir. Matlab simülink ortamında yapılan simülasyonlarda bulanık mantık algoritması ile Kimyasal Tanker Gemisinin rota dengesinin PID kontrole göre daha kısa sürede ve daha az genliklerde sağlandığı görülmüştür. Belirlenen karar tablosu aralığı ve amaç fonksiyonu uygun seçilirse bulanık mantık Mamdani algoritması ile dümen açısı ile gemi rota dengesinin klasik yöntemlere göre daha başarılı olduğu sonucuna varılmıştır.

A STUDY SHIP’S STEERING CONTROL SYSTEMS Electro-hydraulic driven rudder equipment is used to provide course keeping stabilization and to increase maneuver capacity. In these applications, changing the rudder angle, the speed of the hydraulic engine and the flow of the hydraulic liquid are monitored. The direction of the hydraulic engine is changed by electrical driven valves according to the position of the ship’s compass. In order to obtain the course keeping stabilization of Chemical Tanker Ships unbalanced under the influence of the waves and wind, within the desired period, the rudder angle is adjusted by classical and modern controlled algorithms. Under specific environmental conditions (wave, wind, current etc.) course keeping stabilization is provided by classical Proportional-Integral-Derivative (PID) control effects. By utilizing fuzzy logic Mamdani algorithm, one of modern control methods, and sailing experiences, the ship’s route change was modeled linguisticly under each environmental effect. In case of an increase or decrease in distorting effects, the values of the rudder angle and torque are changed and course keeping stabilization is achieved. In the simulations performed in Matlab simulink medium, the course keeping stabilization of Chemical Tanker Ship is achieved faster and at a smaller amplitude by fuzzy logic algorithm than that achieved by PID control. If the interval for the rural table determined and aim function is selected correctly, it is concluded that the course keeping stabilization of a ship will be achieved better by the rudder angle with fuzzy logic Mamdani algorithm, when compared to the classical methods.