Синтез наблюдателя для системы управления курсом судна

Цифровизация технологических процессов на судах с применением инструмен-
тов современных вычислительных систем позволяет на качественно новом уровне решать
важные технические проблемы, совершенствовать информационное обеспечение и монито-
ринг технического состояния судов и судовых технических систем на основе динамических
наблюдателей и оценивателей. Рассматривается способ синтеза наблюдателей для системы
управления курсом судна на основе теории модальных регуляторов. Модели оценки эксплуа-
тационных показателей систем управления судном основаны на применении обобщенной
математической модели, которая может принимать различные формы в зависимости от влия-
ния многочисленных факторов на ее структуру и параметры.
Адекватность динамики простых моделей и объекта, функционирующего в условиях изме-
няющейся внешней среды, возможно повысить на основе применения современных алгорит-
мов анализа, синтеза и оптимизации автоматических систем, инструментов вычислительных
сред и компьютерных технологий с применением основных положений модального управле-
ния. Рассматриваемый в работе способ синтеза динамического наблюдателя Д. Луенбергера
полной размерности отличается тем, что в нем учтена структура матрицы состояния моде-
ли судна с регулятором Аккермана, допускающая при соблюдении условий управляемости
и наблюдаемости выбор структуры стабилизирующей части матрицы наблюдателя в форме
векторов — столбцов с ненулевыми элементами, что позволяет существенно упростить проце-
дуру синтеза. Выполнен расчет регулятора и наблюдателей для оценки вектора переменных
состояния супертанкера дедвейтом 150 тыс. тонн.