Forschungsbericht 2006
Zur Modellierung und Regelung von Unterwasserfahrzeugen
Der Bedarf an Nahrungsmitteln und Energie, die Erkundung von Bodenschätzen auf dem Meeresboden, aber auch ganz einfach der Forscherdrang der Menschen sind Gründe dafür, die Tiefsee weiter zu erforschen. Der Einsatz von Tauchern ist jedoch aus gesundheitlichen Gründen auf Tiefen kleiner als ca. 300 m beschränkt. Um diese Grenze zu überwunden kommen neben bemannten Tauchfahrzeugen seit den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts immer häufiger ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge, sog. Remotely Operated Vehicles (ROVs), zum Einsatz. Diese Fahrzeuge bieten ausgezeichnete Möglichkeiten für Überwachungs- und Instandhaltungsaufgaben für die Offshore-Technik und für die wissenschaftliche Erkundung der Tiefsee. Die Operation eines Unterwasserfahrzeugs wird durch ein Regelungssystem erleichtert. Für den Entwurf des Reglers bzw. für die Festlegung seiner Parameter, ist eine möglichst genaue Modellierung des dynamischen Verhaltens des Fahrzeugs notwendig. Diese Aufgabe erfordert nicht nur die Festlegung eines mathematischen Modells für das Fahrzeug selbst und von Teilkomponenten, auf der Basis des mechanischen Ersatzmodells, sondern auch die Beschreibung der Wechselwirkung zwischen Fahrzeug und der umgebenden Wasserströmung. Die mathematische Beschreibung des Fahrzeugs sowie aller Komponenten und die Wasser-Fahrzeug Wechselwirkungen werden in den Bewegungsgleichungen zusammengefasst. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung, Implementierung, und der Test einer dynamischen Positionierung für das ROV, die den unterschiedlichen Einsatzbedingungen des Fahrzeugs entspricht. Die Regler müssen anpassungsfähig sein, so dass die Positionsfehler möglichst klein sind und keine exakten dynamischen Parameter des Fahrzeugs benötigt werden. Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommenPublikationen
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