해양 환경 변동에 대응하는 적응형 제어와 동적 추력 배분
본 논문은 FPSO와 인접한 숙소선(AV)의 동적 위치 유지(DP)를 위해, 파도·풍력에 의한 급격한 수력·공력 변동을 실시간으로 감지하는 해양 상태 관측기와, 입력 지연을 고려한 강인 적응 제어기를 설계한다. 관측기가 큰 파도 힘을 탐지하면 신경망(NN) 보상기를 활성화하고, 풍력 계수를 적응적으로 추정해 피드포워드 보상을 제공한다. 제어기는 대칭 장벽 라플라스 함수(BLF)를 이용해 출력 추적 오차와 입력 구속을 동시에 만족시키며, 예측기 …
저자: Fangwen Tu, Shuzhi Sam Ge, Yoo Sang Choo
본 논문은 해양 플랜트 현장에서 숙소선(AV)이 FPSO와 함께 작동하면서 겪는 동적 위치 유지(Dynamic Positioning, DP) 문제를 다룬다. FPSO가 발생시키는 저주파 파동과 풍력에 의해 AV에 가해지는 수력·공력은 시간에 따라 급격히 변동하며, 특히 ‘쉐도잉 효과’라 불리는 현상에서 파도 힘이 급증하거나 급감한다. 이러한 변동을 무시하고 설계된 기존 DP 제어기는 큰 추적 오차와 입력 구속 위반을 초래한다. 따라서 저자는 세 가지 주요 기여를 제시한다.
첫 번째 기여는 ‘해양 상태 관측기(sea state observer)’이다. 관측기는 모델 기반 비선형 관측기와 신경망 보상기로 구성된다. 기본 관측기는 시스템 상태 X =
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