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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
Jin-Kyu Choi (Korea Maritime & Ocean University)
저널정보
한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제44권 제4호
발행연도
2020.8
수록면
311 - 317 (7page)
DOI
10.5916/jamet.2020.44.4.311

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In this study, we aim to automate the docking operation by manipulating a (disabled) large ship using multiple tugboats. To this end, as a preliminary study, we attempt to incorporate the dynamics of the ship and tugboats into the manipulation control. Assuming that the contact between the ship and each tugboat is a point contact, the velocity constraints at the contact points yield a reduced dynamic equation that can be expressed using independent variables, e.g., ship variables (surge, sway, and yaw rates), and that excludes contact force terms; this allows us to treat the ship and multiple tugboats as a single system to control the independent variables. We formulate the reduced dynamic equation of a ship and n number of tugboats and present a controller to manipulate the ship to track a straight-line path while maintaining a desired heading angle. However, a separate controller is required when using a single tugboat because a singular point appears when the contact point is aligned with the two centers of mass of the ship and tugboat. We conduct simulations of cases of using one, two, and three tugboat(s) to verify the effectiveness of the proposed control method based on the reduced dynamics.
#Tugboat #Docking #Ship #Reduced dynamic equation #Path-tracking control

목차

Abstract
1. Introduction
2. Reduced dynamic equation
3. Path-tracking control
4. Simulation
5. Conclusion
References

참고문헌 (18)

참고문헌 신청
Tugboat google schola M. Feemster / 2006 / Manipulation of large objects by swarms of autonomous marine vehicles : part 1-rotation / Proceedings of the 38th Southeastern Symposium on System Theory :255~259 google schola E. T. Smith / 2007 / Swarm manipulation of an unactuated surface vessel / Proceed-ings of the 39th Southeastern Symposium on System The-ory :16~20 google schola D. Braganza / 2007 / Positioning of large surface vessels using multiple tugboats / Proceed-ings of American Control Conference :912~917 google schola J. Esposito / 2008 / Cooperative ma-nipulation on the water using a swarm of autonomous tug-boats / Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation :1501~1506 google schola

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