Abstract
The design and construction of special purpose vessels such as drillship and shuttle tankers have been increased. These vessels install the DPS(dynamic positioning systems) to maintain the position and heading for long-time operation. This paper deals with the experimental method for model-based DP system and the control theory and filter algorithms. In this experiment, the length of model ship is 4 meters and it has three thrusters to maintain the position. The ability of tracking along the given course and keeping of heading in waves are confirmed. For the calculation of thruster input the PID control theory are adopted and the effects of PID gain were investigated. To estimate the low frequency motions Kalman filter and digital filter were used and their effects were investigated.
드릴쉽과 셔틀탱커등 특수선의 건조가 활발해지면서 정해진 위치에서 장시간 작업해야 할 목적으로 동적 자기위치 유지시스템(Dynamic Positioning System)을 장착하는 선박이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 DP 시스템의 구성 요소를 소개하고, 수조에서 실험한 결과를 바탕으로 제어이론과 필터이론에 따른 DP성능을 비교하였다. 실험에 사용한 선박은 10만톤급 드릴쉽으로 모델의 길이가 4m이며, 방향이 고정된 3개의 추진기를 사용하였다. 실험 내용은 명령에 따라 주어진 궤적을 이동하는 능력과 파도가 있는 외란조건에서 원하는 선수각을 유지할 수 있는지를 살펴보았다. 추진력을 구하기 위하여 PID 이론을 적용하였고, 제어게인의 변화에 따른 제어특성을 살펴보았다. 선형운동성분과 계측잡음을 제거하기 위하여 칼만 필터와 디지털 필터를 적용하였고, 각각의 필터성능을 비교 검토하였다.
