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박종용 (부경대학교) 유영준 (울산대학교) 전명준 (창원대학교) 윤현규 (창원대학교)
저널정보
대한조선학회 대한조선학회 논문집 대한조선학회논문집 제59권 제5호(통권 제245호)
발행연도
2022.10
수록면
306 - 313 (8page)
DOI
10.3744/SNAK.2022.59.5.306

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Most submarines use the cross-plane, which is convenient and inexpensive, but the number of submarines equipped with an X-plane is increasing recently. This study focuses on designing the control system of the X-plane submarine with various control methods and analyzing the effect of each controller. First, a maneuvering simulation environment for a subjected submarine is established. The dynamics and the operating range of control surfaces are considered. Second, a depth and heading control system of the submarine, which can be divided into three parts, is designed: guidance, controller, and control allocation. The guidance system generates a smooth desired depth and heading. The controller is designed using Proportional-Integral-Differential (PID), Linear Quadratic Regulator (LQR), and H-infinity (H∞) control methods. A linear control allocation method is used to distribute control moment calculated by the controller to the control surfaces. Finally, the designed control system is applied to a subjected X-plane submarine, and a depth and heading control simulations are performed. Each control method is compared and analyzed under various simulation conditions.
#X-plane submarine(X타 수중함) #Proportional-Integral-Differential control(PID 제어) #Linear Quadratic Regulator control(LQR 제어) #H-infinity control(H∞ 제어) #Control allocation(제어할당)

목차

1. 서론
2. 대상 수중함 및 제어판 동역학
3. 제어시스템 설계
4. 제어 시뮬레이션
5. 결론
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