TY - JOUR T1 - Time Optimal Trajectory Planning For a High Speed Planing Boat TT - طراحی مسیر بهینه برای یک شناور تندروی پروازی با هدف کمینه سازی زمان JF - joc-isice JO - joc-isice VL - 5 IS - 3 UR - http://joc.kntu.ac.ir/article-1-82-fa.html Y1 - 2011 SP - 57 EP - 68 KW - High Speed Planing Boat KW - Trajectory Optimization KW - Hamiltonian Boundary Value Problem KW - Steepest Descent Approach KW - Linear Extended Penalty Function Method. N2 - در این مقاله، مسئله طراحی مسیر بهینه برای یک شناور تندروی پروازی مطرح می گردد. بدین منظور در ابتدا یک مدل ریاضی برای دینامیک غیر خطی این شناور ارائه می شود. سپس سناریوی مسیر بهینه با کمترین زمان مانور با در نظر گرفتن قیودی روی سیستم هدایت، قیود مربوط به سرعت های خطی و زاویه-ای شناور و قیود غیر هولونومیک ناشی از دینامیک معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل این مساله کنترل بهینه مقید به روش غیر مستقیم، مجموعه معادلات دیفرانسیل با شرایط مرزی مستخرج از هامیلتونی سیستم تشکیل گردیده و برای حل عددی این معادلات از روش گسسته سازی ورودی-های کنترلی، تکنیک عددی سریع ترین شیب ، و همچنین تکنیک تابع جریمه توسعه یافته خطی برای اعمال قیود تساوی و نامساوی، استفاده شده است. در نهایت با مقایسه حل تحلیلی مسئله مانور مینیمم زمان و روش مورد استفاده و ذکر چند مثال در قالب تعریف سناریوهای مختلف به بررسی روش ارائه شده پرداخته شده است. نتایج حاصل از این سناریوها، نشان دهنده قابلیت بالای این روش در طراحی مسیر بهینه، برای شناور تندرو پروازی مورد بررسی است. M3 ER -