Effect of Delay on Control of Direct Resonance of Ships in Beam Waves Using a Proportional–Derivative Controller With Delay
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A harmonically excited, single-degree-of-freedom time-delay system with cubic and quintic nonlinearities is studied. This system describes the direct resonance of a ship with an actively controlled antiroll tank (ART) that is subjected to beam waves. We consider low-, medium-, and high-freeboard ship models. A proportional–derivative (PD) controller with a constant time delay is assumed to operate the pump in the active ART system. The delay originates from the time required to pump fluid from one container to another, the inertia of large impeller blades and linkages, and the measurement and processing time of the roll-sensing unit. The stability boundary of the system, in the parametric space of the control gain and the delay, is derived analytically from the characteristic equation of the linearized system. We show that the area of the zero equilibrium region is inversely related to the derivative time constant of the PD controller; thus, we focus on a strictly proportional-gain controller. The spectral Tau method is used to identify the eigenvalues associated with the zero equilibrium since the rightmost eigenvalues determine the system's robustness to perturbations in the initial conditions. We use the method of multiple scales and harmonic balance to obtain the global bifurcation diagram in the space of the applied frequency and the amplitude of the response. Numerical simulations verify our analytical expressions. Study of the dynamics, stability, and control of the roll motion of ships is critical to avoid dynamic instabilities and capsizing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».