Bài báo giới thiệu mô hình toán của phương tiện chuyển động hàng hải liên quan đến việc nghiên cứu yếu tố động của nó trong hai phần là động học và động lực học. Chuyển động của phương tiện hàng hải trên biển giống như chuyển động của vật thể rắn có dạng sáu bậc tự do từ sáu trục độc lập để diễn tả vị trí và hướng của thiết bị. Trên cơ sở đó đưa ra mô hình động học của tàu thủy ở dạng đầy đủ, cũng như dạng Nomoto đơn giản; đồng thời đề xuất hệ thống lái thích nghi tàu thủy sử dụng cấu trúc bộ lọc Kalman mở rộng để lọc thành phần chuyển động tần số thấp của tàu ra khỏi nhiễu sóng bậc cao do sóng biển gây ra, cũng như nhận dạng các tham số của tàu. | Nội dung Text Ứng dụng bộ lọc Kalman mở rộng cho hệ thống lái thích nghi tàu thủy THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Ứng dụng bộ lọc Kalman mở rộng cho hệ thống lái thích nghi tàu thủy Using extended Kalman filter to design ship s adaptive autopilot system Đinh Anh Tuấn Hoàng Đức Tuấn Phạm Tâm Thành Trường Đại học Hàng hải Việt Nam dinhanhtuan@ Tóm tắt Bài báo giới thiệu mô hình toán của phương tiện chuyển động hàng hải liên quan đến việc nghiên cứu yếu tố động của nó trong hai phần là động học và động lực học. Chuyển động của phương tiện hàng hải trên biển giống như chuyển động của vật thể rắn có dạng sáu bậc tự do từ sáu trục độc lập để diễn tả vị trí và hướng của thiết bị. Trên cơ sở đó đưa ra mô hình động học của tàu thủy ở dạng đầy đủ cũng như dạng Nomoto đơn giản đồng thời đề xuất hệ thống lái thích nghi tàu thủy sử dụng cấu trúc bộ lọc Kalman mở rộng để lọc thành phần chuyển động tần số thấp của tàu ra khỏi nhiễu sóng bậc cao do sóng biển gây ra cũng như nhận dạng các tham số của tàu. Từ khóa Hệ thống lái thích nghi chuyển động của phương tiện hàng hải bộ lọc Kalman mở rộng. Abstract This paper presents the modeling of marine vehicles related to the study dynamics into two parts kinematics and kinetics. This study discusses the motion of marine vehicles in six degrees of freedom since six independent coordinates are necessary to determine the position and orientation of a rigid body. On that basis the dynamic model of the ship is presented in full form and simple as Nomoto model design of an adaptive autopilot for ships is discussed with an extended Kalman filter estimating the ship s parameters and separating the low frequency component of the motion from the noisy measurement due to the wave disturbances. Keywords Adaptive autopilot the motion of marine vehicles extended Kalman filter. 1. Đặt vấn đề Trong quá trình nghiên cứu tổng hợp thiết kế các bộ điều khiển của hệ thống lái cho tàu thủy thì yếu tố quan trọng .
