Faglig innhold

Emnet omfatter styring av skip, flytende plattformer, undervannsfartøyer og hurtigbåter. Dette inkluderer matematisk modellering av fartøybevegelse og miljøkrefter (bølger, havstrømmer og vind) i 6 frihetsgrader. Fokus er plassert på kinematikk (Euler-vinkler og kvaternioner), stivt-legeme dynamikk, hydrodynamikk og vektoriell mekanikk. Lineær-kvadratisk optimalregulering med tilstandsestimering. Lineær og ulineær stabilitetsteori. Styresystemer for bane- og trajektorfølging derav linearisering ved tilbakekobling, ulineære metoder basert på rekursiv Lyapunov-analyse og passivitetsbaserte metoder. Autopilot design, dynamisk posisjonering, vibrasjonsdemping, sensor- og navigasjonssystemer. Estimatorer for integrasjon av globale satelittnavigasjonssystemer (GNSS) og treghetssensorer (gyroer og aksellerometer).

Læringsutbytte

Emnet vil legge vekt på modellering av fartøybevegelse og konstruksjon/analyse av styringssystemer for skip og undervannsfartøyer med bruk av eksisterende navigasjonssystemer.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og øvinger. Øvingene utføres dels som regneøvinger og dels ved simuleringer i MATLAB/SIMULINK. Prosessering av hydrodynamiske data (ShipX og WAMIT) for simulering av fartøybevegelse og testing av reguleringssystemer. Mappevurdering gir grunnlag for sluttkarakter i emnet. I mappen inngår rapport 30% og skriftlig eksamen 70%. Resultatet for delene angis i %-poeng, mens sensur for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Kjennskap til ulineære systemer og spesielt Lyapunov-analyse. TTK4105 Reguleringsteknikk og TTK4150 Ulineære systemer eller tilsvarende. TTK4190 er koordinert med TMR4240 Marine reguleringssystemer.

Kursmateriell

Fossen, T. I. (2010) "Guidance and Control of Marine Craft".

Studiepoengreduksjon