초록 ▼

본 연구과제에서는 선미측에 부착한 Flap에 의한 선체운동관계를 정확하게 파악하여 시스템운동방정식을 유도한다. 그리고 Flap의 다양한 형상에 따른 시스템 동특성을 정확하게 파악하여 효율적 선체 흔들림 방지를 위한 장치개발에 적극적으로 활용한다.
본 연구과제에서는 기존의 선박에 추가되는 부하의 증가요소를 최소화하기 위해 선박의 항로를 조종하기 위한 방향타(Rudder)외에 Flap을 설치하였다. 선체의 흔들림 정도를 센서로 계측하여 그 정도에 따라 Flap을 상·하 운동시킨다. 이러한 운동은 양력을 발생시키게 되고 선체의 밸런

본 연구과제에서는 선미측에 부착한 Flap에 의한 선체운동관계를 정확하게 파악하여 시스템운동방정식을 유도한다. 그리고 Flap의 다양한 형상에 따른 시스템 동특성을 정확하게 파악하여 효율적 선체 흔들림 방지를 위한 장치개발에 적극적으로 활용한다.
본 연구과제에서는 기존의 선박에 추가되는 부하의 증가요소를 최소화하기 위해 선박의 항로를 조종하기 위한 방향타(Rudder)외에 Flap을 설치하였다. 선체의 흔들림 정도를 센서로 계측하여 그 정도에 따라 Flap을 상·하 운동시킨다. 이러한 운동은 양력을 발생시키게 되고 선체의 밸런스를 증진시켜 선체 횡진동을 억제시키는 효과를 가져온다. 주요연구내용은 다음과 같이 정리한다.
1. 실용적인 시스템 모델링 기법 개발
2. 제어를 위한 기본시스템의 보완
a. 모델의 정확도 점검
b. 제어계 재설계(보완 및 업그레이드)
3. 실용성을 고려한 시스템 구축
a. 실용성을 감안한 제어시스템 구축
(actuator 부의 재설계)
b. Flap 형상에 따른 시스템 성능 평가
(최적의 Flap 형상의 개발)
c. 제어알고리즘의 업그레이드
(성능평가 및 실용성의 평가)
4. 최종시스템 구축과 효과적 제어성능달성을 위한 시스템 설계와 실험
(1)주행중의 선체저항의 증가가 야기될 경우를 감안하여 유연성이 고려된 장치임을 실험을 통해 확인하였다.
(2)흔들림에 따라 Flap을 능동적으로 제어하지 않고 방향타와 함께 수중에 침수시켜 놓는 것만으로도 흔들림 억제효과를 얻을 수 있으며 이것 또한 실험적 고찰을 통해 확인하였다.
(3)플랩의 유무에 따라 능동적 제어동작 없이도 횡동요 억제효과 확인
(4)기존의 어떠한 형태의 선박에도 설치가 용이한 설치상의 유연성 확인
(5)설치의 유연성은 경비의 절감효과 발생으로 수요자에 대한 경제적인 부담감 해소
(6)횡동요 제어성능 뿐만 아니라 피칭운동 제어성능도 확인

Abstract ▼

■ System identification of ship roll and yaw motions with flaps
■ System identification of ship roll and other ship motions
■ Development of anti-rolling control system using the flaps
In ship operation the consequence of roll motions can seriously degrade the performance of mechanical and

■ System identification of ship roll and yaw motions with flaps
■ System identification of ship roll and other ship motions
■ Development of anti-rolling control system using the flaps
In ship operation the consequence of roll motions can seriously degrade the performance of mechanical and personnel effectiveness. So many studies for the roll stabilization system design have been performed and good results have been achieved where the stabilizing fins, tanks, rudders are used. But there exist many weak points, for examples, increasing of navigation resistance, ship control performance degradation and increasing of system complexity. To get rid of these problems, in this study we incorporate the flaps as the actuator to reject rolling motion induced by disturbance like wave. The action induced by flaps which depends on power of disturbances can take the ship balance. However, the contents of research are summarized as following : In this study,
1. we incorporated the flaps as the actuator for anti-rolling system design
2. we identified the system dynamics using the flaps
3. we identified the system characteristics induced by flaps
4. we designed anti-rolling control system using the flaps
5. we evaluated the system performance using experimental study based on various control system design approaches
6. From this project, it is clear that the proposed anti-rolling system is very useful and easily applicable to the real system.
(1)The developed control system can decrease the navigation resistance
(2)The ship control performance can be improved
(3)In passive mode, we can achieve rolling control objective as well
(4)The developed system has the flexible utilities in the case of practical application problem
(5)The flexibility in application can induce the advantage of cost saving
(6)The developed system easily can be applied to various ships and can achieve anti-rolling control property

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...8
• 3. 결과 및 고찰...19
• 4. 결론...20
• 5. 인용문헌...20