Bestimmung eines Stellgrößenvektors zur Umsetzung eines Sollkraftvektors für die Anwendung in einer Joysticksteuerung für Schiffssimulatoren (Vortrag)

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Bestimmung eines Stellgrößenvektors zur Umsetzung eines Sollkraftvektors für die Anwendung in einer Joysticksteuerung für Schiffssimulatoren (Vortrag)
Autor Bettina Kutschera, Matthias Markert, Frank Bernhardt, Bernhard Lampe
Tagung/Veranstaltung 13. AALE-Konferenz: Angewandte Automatisierungstechnik in Lehre und Entwicklung
Ort Lübeck
vom 03. März 2016 bis 04. März 2016
Review peer
Titel Proceedings
Autor Proceedings
Verlag
Erscheinungsjahr 2016

In einem Verbundforschungsprojekt wird für die Ausbildung von nautischem Personal eine Joysticksteuerung für eine Schiffssimulator-Konsole entwickelt. Der Joystick gibt Kraft- und Momentenvektoren entlang der X-, Y- und Z-Achse des Schiffes vor, die in Steuervorgaben der Antriebe umgerechnet werden müssen. Zielstellung ist, dass mit den Steuervorgaben die Antriebe in Summe den vom Joystick vorgegeben Kraft- und Momentenvektor entsprechen. Hierbei wurden Querstrahl-, Propeller-Ruder-Kombinationen und POD-Antriebskonstellationen umgesetzt. Die Propeller-Ruder- und POD-Antriebe sind sehr komplex, da zwar aus den Drehzahl- und Ruderwinkelvorga-ben die resultierende Kraft bestimmt, jedoch keine eindeutige Rückrechnung durchgeführt werden kann. Daher werden aus den Antriebsmodellen die Dynamiken entfernt und als Art Beobachterblock eingesetzt. Dies erlaubt eine Rückkopplung der Kräfteaus den statischen Blöcken zu den Solleingängen und ein PI-Regler berechnet die gesuchten Stellgrößen. Die Ergebnisse wurden an Schiffsmodellen und mit vorgegebenem Sollkraftvektor des Joysticks validiert. Die realisierte Bestimmung des Stellgrößenvektors zur Umsetzung eines Sollkraftvektors ist somit für den Einsatz in einer Joysticksteuerung für Schiffssimulatoren geeignet.