Bài viết này trình bày việc xây dựng mô hình mô phỏng phần cứng trong vòng lặp (HIL) để nghiên cứu, thử nghiệm các bộ điều khiển quỹ đạo cho tàu container. Mô hình đề xuất gồm một đối tượng điều khiển ảo 3D và một bộ điều khiển quỹ đạo thực. Đối tượng ảo là một mô hình động lực học 3D được xây dựng dựa trên hệ phương trình 6 bậc tự do (6-DOF), hồ sơ kỹ thuật của tàu và phần mềm Unity. | Tạp chí Khoa học công nghệ Giao thông vận tải Tập 13 - Số 1 Mô hình mô phỏng sử dụng phương pháp HIL ứng dụng cho các nghiên cứu chuyển động 6 bậc tự do tàu container The simulation model uses the HIL method applied for studying the motion of 6 degrees of freedom of container ships Nguyễn Đình Thạch Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Tác giả liên hệ Ngày nhận bài 20 12 2023 Ngày chấp nhận đăng 15 1 2024 Tóm tắt Bài báo này trình bày việc xây dựng mô hình mô phỏng phần cứng trong vòng lặp HIL để nghiên cứu thử nghiệm các bộ điều khiển quỹ đạo cho tàu container. Mô hình đề xuất gồm một đối tượng điều khiển ảo 3D và một bộ điều khiển quỹ đạo thực. Đối tượng ảo là một mô hình động lực học 3D được xây dựng dựa trên hệ phương trình 6 bậc tự do 6-DOF hồ sơ kỹ thuật của tàu và phần mềm Unity. Trong đó bộ điều khiển tạo nên từ phần mềm MATLAB Simulink. Bộ điều khiển và đối tượng điều khiển được truyền thông với nhau qua việc sử dụng giao thức Modbus TCP IP với đường truyền vật lý Ethernet. Bên cạnh đó mô hình đề xuất bao gồm đầy đủ các thành phần nhiễu loạn chính của môi trường tác động lên tàu rất nhiều nghiên cứu về điều khiển quỹ đạo tàu trước đây đều bỏ qua. Kết quả thử nghiệm cho thấy mô hình hoạt động tin cậy chính xác và có thể áp dụng để nghiên cứu thử nghiệm các bộ điều khiển quỹ đạo cho tàu thủy. Từ khóa HIL Tàu container Mô hình động lực học 3D 6 bậc tự do Phần mềm Unity. Abstract This article presents the construction of a hardware-in-the-loop HIL simulation model to research and test trajectory controllers for container ships. The proposed model consists of a 3D virtual control object and a real trajectory controller. The virtual object is a 3D dynamic model built based on 6 degrees of freedom 6- DOF equations technical records of the ship and Unity software. Meanwhile the controller is built using Matlab Simulink software. The controller and control object communicate with each other using the Modbus TCP IP protocol with a physical .
