Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії
The dynamics of geometrically nonlinear mechanical systems in a water environment with variable dimensions represent one of the least studied problems in mechanics. Despite numerous studies conducted in the field of static and dynamic analysis of cable systems, many aspects of their behavior during...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/425 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Репозитарії
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-425 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-05-30T09:56:31Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
система з розподіленими параметрами керування динаміка змінна довжина |
| spellingShingle |
система з розподіленими параметрами керування динаміка змінна довжина Klymenkov, Oleh Berchun, Yaroslav Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії |
| topic_facet |
система з розподіленими параметрами керування динаміка змінна довжина system with distributed parameters control dynamics variable length |
| format |
Article |
| author |
Klymenkov, Oleh Berchun, Yaroslav |
| author_facet |
Klymenkov, Oleh Berchun, Yaroslav |
| author_sort |
Klymenkov, Oleh |
| title |
Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії |
| title_short |
Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії |
| title_full |
Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії |
| title_fullStr |
Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії |
| title_full_unstemmed |
Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії |
| title_sort |
керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії |
| title_alt |
Controlling a towed variable-length system for detailed survey of small-sized facilities on the sea bottom |
| description |
The dynamics of geometrically nonlinear mechanical systems in a water environment with variable dimensions represent one of the least studied problems in mechanics. Despite numerous studies conducted in the field of static and dynamic analysis of cable systems, many aspects of their behavior during unsteady motion remain unclear, such as the issue of stability loss during transport in a flow, the evolution of cable systems under controlled length changes, the correct selection of the system’s dynamic coefficient during complex maneuvers of a transport vessel, questions regarding loop formation, disruption of laying conditions, and so on. The necessity of investigating these dynamic problems of cable systems (ropes, cables, chains) in flow is dictated by their widespread use as essential components in aerial tramways, mine hoists, crane equipment, anchoring systems, and transportation in flow, as well as marine drilling platforms. Mathematical models reflecting the dynamic behavior of cable systems in a spatially inhomogeneous field of mass and surface forces are typically described by nonlinear partial differential equations, the solutions of which can only be achieved using computational methods. The text presents various theoretical, numerical, and practical developments related to the control of a submerged towed system with variable length, used for detailed studies of small objects on the bottom of a water area. The cable is not only a component of the overall dynamic towing system but also acts as an independent control object. A numerical analysis of a continuous model of the dynamics of a variable-length cable with an unmanned underwater vehicle in flow during maneuvering with variable length in the vertical plane has been conducted. From the analysis, one can conclude that the constructed physical and mathematical model qualitatively describes the experimentally observed rapid processes during the towing of a variable-length cable system with an unmanned underwater vehicle under controlled length conditions. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/425 |
| work_keys_str_mv |
AT klymenkovoleh controllingatowedvariablelengthsystemfordetailedsurveyofsmallsizedfacilitiesontheseabottom AT berchunyaroslav controllingatowedvariablelengthsystemfordetailedsurveyofsmallsizedfacilitiesontheseabottom AT klymenkovoleh keruvannâbuksiruvanoûsistemoûzízmínnoûdovžinoûdlâdetalʹnogodoslídžennâmalorozmírnihobʼêktívnadníakvatoríí AT berchunyaroslav keruvannâbuksiruvanoûsistemoûzízmínnoûdovžinoûdlâdetalʹnogodoslídžennâmalorozmírnihobʼêktívnadníakvatoríí |
| first_indexed |
2025-10-30T02:49:09Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:49:09Z |
| _version_ |
1847373384821768192 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-4252025-05-30T09:56:31Z Controlling a towed variable-length system for detailed survey of small-sized facilities on the sea bottom Керування буксируваною системою зі змінною довжиною для детального дослідження малорозмірних обʼєктів на дні акваторії Klymenkov, Oleh Berchun, Yaroslav система з розподіленими параметрами керування динаміка змінна довжина system with distributed parameters control dynamics variable length The dynamics of geometrically nonlinear mechanical systems in a water environment with variable dimensions represent one of the least studied problems in mechanics. Despite numerous studies conducted in the field of static and dynamic analysis of cable systems, many aspects of their behavior during unsteady motion remain unclear, such as the issue of stability loss during transport in a flow, the evolution of cable systems under controlled length changes, the correct selection of the system’s dynamic coefficient during complex maneuvers of a transport vessel, questions regarding loop formation, disruption of laying conditions, and so on. The necessity of investigating these dynamic problems of cable systems (ropes, cables, chains) in flow is dictated by their widespread use as essential components in aerial tramways, mine hoists, crane equipment, anchoring systems, and transportation in flow, as well as marine drilling platforms. Mathematical models reflecting the dynamic behavior of cable systems in a spatially inhomogeneous field of mass and surface forces are typically described by nonlinear partial differential equations, the solutions of which can only be achieved using computational methods. The text presents various theoretical, numerical, and practical developments related to the control of a submerged towed system with variable length, used for detailed studies of small objects on the bottom of a water area. The cable is not only a component of the overall dynamic towing system but also acts as an independent control object. A numerical analysis of a continuous model of the dynamics of a variable-length cable with an unmanned underwater vehicle in flow during maneuvering with variable length in the vertical plane has been conducted. From the analysis, one can conclude that the constructed physical and mathematical model qualitatively describes the experimentally observed rapid processes during the towing of a variable-length cable system with an unmanned underwater vehicle under controlled length conditions. До найменш вивчених проблем механіки належать задачі динаміки геометрично нелінійних механічних систем у водному середовищі зі змінними розмірами. Незважаючи на численні дослідження, проведені в галузі вивчення статики та динаміки розподілених систем, ще недостатньо зʼясовано особливості їхньої поведінки під час нестаціонарних режимів руху, проблема втрати стійкості при транспортуванні у потоці, еволюція розподілених систем при керованій зміні довжини, правильний вибір коефіцієнта динамічності системи при складних маневрах судна-транспортувальника, питання петлеутворення і т.ін. Необхідність дослідження цих задач динаміки розподілених систем (канати, троси, ланцюги) у потоці обумовлена широким використанням їх як необхідних елементів підвісних канатних доріг, шахтних підйомників, кранового обладнання, систем заякорення та транспортування у потоці, морських бурових платформ тощо. Математичні моделі, що відображають динамічну поведінку розподілених систем у просторово-неоднорідному полі масових і поверхневих сил, зазвичай описуються нелінійними рівняннями в частинних похідних, розв’язання яких можливе лише за допомогою обчислювальних методів. Наведено окремі теоретичні, численні практичні напрацювання з керування підводною буксируваною системою зі змінною довжиною, що використовується для детального дослідження малорозмірних об’єктів на дні акваторії. Кабель є не лише компонентом загальної динамічної буксируваної системи, а й виступає як самостійний обʼєкт керування. Чисельно проаналізовано безперервну модель динаміки кабелю змінної довжини з безпілотним підводним апаратом у потоці при маневруванні зі змінною довжиною у вертикальній площині. Виявлено якісну несуперечність побудованої фізико-математичної моделі, що адекватно описує експериментально спостережувані швидкоплинні процеси в системі «кабель змінної довжини–безпілотний підводний апарат» при буксируванні. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2024-12-23 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/425 10.34229/1028-0979-2024-6-3 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 69 № 6 (2024): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 33-42 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 69 № 6 (2024): International Scientific Technical Journal «Problems of Control and Informatics»; 33-42 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 69 No. 6 (2024): International Scientific Technical Journal «Problems of Control and Informatics»; 33-42 2786-6505 2786-6491 uk https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/425/492 Copyright (c) 2024 Oleh Klymenkov, Yaroslav Berchun https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |