AUXILIARY FUNCTION GRADIENT APPROACH TO MARINE VEHICLE PATH-FOLLOWING CONTROL
Abstract
This paper develops an approach to solving the problem of controlling the movement of a ship along a route. It is assumed that the route is specified using waypoints connected by line segments. The main idea of the developed approach is to construct a set of auxiliary smooth functions having an extremum (maximum) on the corresponding sections of the route. The gradient vectors of the selected auxiliary functions are directed towards the corresponding section of the vessel's route. The sum of the vectors of the gradient of the auxiliary functions and the vector that specifies the direction on the selected section of the route determines the desired course of the vessel movement. It is shown that the chosen constructing algorithm for the desired vessel course ensures its output to the given trajectory.
References
Васьков, А.А. Управление движением судна по траектории методами обратных задач динамики [Текст]/ Изв. Вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.– 2003.– Спецвыпуск.– С. 30-34.
Васьков, А.С., Мироненко А.А. Управление программным движением судна [Текст]/ А.С. Васьков, А.А. Мироненко// Эксплуатация морского транспорта.– 2015.– С. 40-49.
Дёмин С.И., Жуков Е.И., Кубачев Н.А. Управление судном: Учеб. Для вузов. – М.: Транспорт, 1991. – 359 с.
Дорри М.Х. «Автоматизация управления морскими подвижными объектами», Проблемы управления, 2009, № 3.1, 94–102.
Дьяконов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник [Текст]/ В.Дьяконов, В.Круглов. – СПб.: Питер, 2002. – 448 с.
Мироненко А.А. Идентификация траектории движения судна. XII ВСЕРОССИЙСКОЕ СОВЕЩАНИЕ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ ВСПУ-2014.
Пат. 2465169 Российская Федерация Способ управления траекторией движения судна. [Текст] / Дорри М.Х., Острецов Г.Э., Рощин А.А.; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН; заявл. 21.04.2011; опубл. 27.10.2012, Бюл. №30., https://doi.org/10.30826/isman2019-04
Пат. 2501064 Российская Федерация Способ управления траекторией движения судна. [Текст] / Юдин Ю.И., Пашенцев С.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "МГТУ"); заявл. 11.13.2012; опубл. 10.12.2013, Бюл. №34., https://doi.org/10.46916/20112020-4-978-5-00174-039-1
Пшихопов В.Х. Методы автоматического управления морскими подвижными объектами: монография / Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гуренко Б.В.; Южный Федеральный университет. – Ростов – на – Дону – Таганрог: Издательство Южного Федерального университета, 2016. – 268с., https://doi.org/10.1134/s0044460x19030077
Сирота А.А. Методы и алгоритмы анализа данных и их моделирование в Matlab: учеб. пособие. – СПб.: БХВ - Петербург, 2016. – 384 с.: ил. – (Учебное пособие).
Смоленцев С. В. Автоматический синтез решений по расхождению судов в море / Сергей Викторович Смоленцев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - №2(36). - C. 7-16. DOI: 12.21821/2309-5180-2016-8-2-7-16.
Шарлай Г.Н. Управление морским судном: учбеное пособие/ Г.Н.Шарлай. – Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2011. – 543с.
Юдин Ю.И., Сотников И. И. Математические модели плоскопараллельного движения судна. Классификация и критический анализ // Вестник МГТУ. 2006. Т. 9, № 2. С. 200-208.
Blaich, M., Rosenfelder M., Schuster M., Bittel, O. & Reuter J. 2012a. Extended Grid Based Collision Avoidance Considering COLREGs for Vessels. In Proc. of the 9th IFAC Conference on Manoeuvring and Control of Marine Craft (MCMC)., https://doi.org/10.3182/20120919-3-it-2046.00071
Davis, P. V., Dove, M. J. & Stockel, C. T. 1982. A computer simulation of multi‐ship encounters. Journal of Navigation 35(2):347‐352., https://doi.org/10.1017/s0373463300022177
Gasparetto A., Boscariol P., Lanzutti A., Vidoni R. Path Planning and Trajectory Planning Algorithms: A General Overview. Motion and Operation Planning of Robotic Systems 29: 3-27, 2015., https://doi.org/10.1007/978-3-319-14705-5_1
Kamil F, Tang SH, Khaksar W, Zulkifli N, Ahmad SA (2015) A Review on Motion Planning and Obstacle Avoidance Approaches in Dynamic Environments. Adv Robot Autom 4: 134. doi: 10.4172/2168-9695.1000134.2., https://doi.org/10.4172/2168-9695.1000134
Tang SH, Khaksar W, Ismail NB, Ariffin MKA (2012) A Review on Robot Motion Planning Approaches. Pertanika Journal of Science and Technology 20: 15-29.
Copyright (c) 2020 Russian Journal of Water Transport
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
