Controller Design for Roll Motion of a Planing Hull From a Safe Transportation Perspective

Abstract

Denizcilik sektorunde guvenli seyir konusu her gecen gun daha da onem kazanmaktadir. Sadece yolcu ve yuk tasimaciligi acisindan degil, farkli deniz operasyonlarinda da bu durum gecerliligini korumaktadir. Bu noktadan yola cikarak gemilerde, denizlerde karsilasilabilecek farkli siddetteki ruzgar, dalga vb durumlarda guvenli seyir gerceklestirilebilmesi amaciyla bircok ekipman kullanilmaktadir. Bu ekipmanlar aktif ve pasif sistemler olarak siniflandirilmakta ve farkli gemi tiplerine uygulanabilmektedir. Ozellikle hiz ve manevra kabiliyetinin yuksek oldugu gemi turleri icin anlik tepkilerin onemli olmasi nedeniyle aktif dengeleyici sistemler siklikla kullanilmaktadir. Kullanilan bircok aktif sistem olmakla beraber, aktif yalpa dengeleyici fin sistemleri en yaygin olanidir. Bu baglamda, calismada aktif yalpa dengeleyici fin sistemi ile kayici bir teknenin yalpa hareketi icin, Dogrusal Matris Esitsizlikleri tabanli, dayanikli ve doyumlu H2 durum geri beslemeli kontrol uygulamasi tanimlanmaktadir. Matematik modelde dogrusal olmayan ifadeler, sonum ve dogrultucu moment terimleriyle ifade edilmektedir. Kayici teknenin yalpa hareketinin matematik modeline dayali olarak ayrica durum-uzay modeli, kontrol uygulamasi ve simulasyon icin sunulmaktadir. Aktif fin yalpa dengeleyici sistemin farkli acilardaki boyutsuz kaldirma katsayilari Star CCM+ programiyla hesaplanmistir. Kontrollu ve kontrolsuz durumlardaki yalpa genlikleri maksimum kaldirma katsayisi icin incelenmistir. Sonuc olarak, guvenli bir ulasim icin onerilen yaklasimin verimliligi simulasyon sonuclariyla gosterilmis ve yalpa hareketinin genlikleri makul seviyelere dusurulerek etkili bir calisma gerceklestirilmistir.