Оськин Дмитрий Александрович — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электронной и микропроцессорной техники
690003, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а
Dmitry A. Oskin — Ph.D. (Eng), assistant professor, head of department of electronic and microprocessor engineering
Verkhneportovaya str. 50a, Vladivostok, 690003
Осокина Елена Борисовна — кандидат технических наук, доцент кафедры электронной и микропроцессорной техники
690003, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а
Elena B. Osokina — Ph.D. (Eng), assistant professor of department of electronic and microprocessor engineering
Verkhneportovaya str. 50a, Vladivostok, 690003
Бочарова Виктория Валерьевна — кандидат технических наук, доцент кафедры радиоэлектроники и радиосвязи
690003, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а;
доцент кафедры информационных технологий и систем
690014, г. Владивосток, ул. Гоголя, 41
Viktoriya V. Bocharova — Ph.D. (Eng), assistant professor of department of radioelectronics and radiocommunication
Verkhneportovaya str. 50a, Vladivostok, 690003;
assistant professor of the department of information technology and systems
41 Gogolya st., Vladivostok 690014
В работе рассмотрена практическая реализация алгоритма идентификации параметров линейных математических моделей морских судов Номото 1го и 2го порядка по экспериментальным данным. В качестве данных эксперимента используется информация из таблиц маневренных элементов, содержащих сведения о циркуляции судна. Исходные данные представлены в виде дискретных отчетов, что позволяет получить параметры модели в дискретной форме, и затем осуществить переход к непрерывной форме. Исходные данные формируются для каждого вида движения: судно в грузу, судно в балласте, полборта, на борт, право и лево на борт. В работе использован способ определения параметров передаточных функций получаемых моделей с помощью метода наименьших квадратов по переходным характеристикам. Для улучшения качества оценки параметров идентифицируемой модели предлагается интерполировать исходные данные. В работе использованы следующие методы: линейная интерполяция, интерполяция по соседним точкам, кубическая и сплайн-интерполяции. Для реализация предложенного метода разработана и реализована программа в среде MatLab, позволяющая проводить интерполяцию переходной характеристики выбранным из предложенных методов, затем по интерполированным значениям определять параметры передаточной функции. Приведена блок-схема и описание алгоритма работы данной программы. Результатом ее работы является модель со своими параметрами для каждого случая движения судна. Программа отображает графики переходных процессов для исходных и расчетных данных для каждого выбранного вида интерполяции, а также отображает параметры передаточных функций моделей. Приведено описание используемого файла исходных данных. Для того чтобы оценить качество программнореализованных идентификационных моделей, выполняются расчет модельной траектории циркуляции и ее графическое построение. В результате работы программы полученные линейные математические модели предлагается сгруппировать и представить в интервальном виде.
The paper considers the practical implementation of the algorithm for identifying the parameters of linear mathematical models of Nomoto 1st and 2nd order of the marine vessels based on experimental data. Information from the maneuvering element tables containing information on the vessel’s circulation is used as experimental data. The initial data are presented in the form of discrete sampling, which allows obtaining the model parameters in a discrete form and then making the transition to a continuous form. The initial data are formed for each type of motion: a loaded vessel, a vessel in ballast, half-board and aboard, starboard and port aboard. The paper uses a method for determining the parameters of the transfer functions of the obtained models using the least squares method for transient characteristics. To improve the quality of the assessment of the parameters of the identified model, it is proposed to interpolate the initial data. The following methods are used in the paper: linear interpolation, interpolation by adjacent points, cubic and spline interpolation. To implement the proposed method, a program has been developed and implemented in the MatLab environment, which allows interpolation of the transient response by a method selected from the proposed ones, and then, based on the interpolated values, to determine the parameters of the transfer function. A block diagram and description of the algorithm for the operation of this program are provided. The result of its operation is a model with its own parameters for each case of vessel motion. The program displays graphs of transient processes for the initial data and calculated ones for each selected type of interpolation, and also displays the parameters of the transfer functions of the models. A description of the source data file used is provided. To assess the quality of software-implemented identification models, a model circulation trajectory is calculated and its graphic construction occurs. As a result of the program, the obtained linear mathematical models are proposed to be grouped and presented in interval form.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.