Syftet med detta examensarbetet är att ta fram en modell av ett segelinställande system hos en segelbåt. Detta för att ställa in storseglet hos båten per automatik. Anledningen till ett segelinställande system kan vara att man vill hålla nere vikten hos båten då manskap väger mer än systemet. Andra aspekter är att personer med segelbåtar som saknar kunskaper, eller tycker det är besvärligt att ställa in seglen vid turer med båten, kan använda systemet för att underlätta seglingen. Man undviker då att använda motorn på segelbåten och kan då spara bränslekostnader. Segelinställningen görs genom att en sensor mäter varifrån vinden blåser i förhållande till skrovet, samt efter vilken hastighet vinden har. Information har insamlats för att kunna modellera en segelbåt med dess komponenter. En matematisk modell för segelbåtens komponenter har tagits fram för att veta hur storseglet ställs in för en viss insignal till elvinschen, samt för hur krafterna påverkar vinsch med segel. Till sist har båtens komponenter och skrovets tröghetsmoment modellerats, detta för att få fram dynamik för att mer exakt beskriva rörelser i systemet. Den matematiska modellen av det segelinställande systemet skapades i delsystem. I programmet Simulink sattes delsystemen ihop till en komplett modell. Modellen som är olinjär linjäriserades av anledningen att linjär reglerteori användes vid framtagandet av en lead-lag regulator. Den framtagna linjära regulatorn implementerades i den olinjära modellen, och flera simuleringar med olika störningar och laster gjordes. Regulator med system uppfyllde de ställda kraven enligt kravspecikationen. / The purpose of this thesis work is to construct a model of a sail setting system of a sailboat. This system will automatically adjust the setting of the mainsail of the boat. The reason of having an automatic sail setting system could be to keep the weight down of the boat as the crew weighs more than the system. Other aspects are that sailboat owners, who lack the knowledge or think that it is di-cult to adjust the sails, can use the system to ease the sailing when taking trips with their boat. You will then avoid using the boat's engine and can then save on fuel costs. The setting of the sail is made by measuring with a sensor from where the wind is blowing relative to the hull and due to the wind velocity. Information has been collected to be able to model a sailboat with its components. A mathematical model of the sailboats components has been constructed to know how the mainsail is set for a given input signal to the electric winch as well as how the forces will aect the winch. Finally, the moment of inertia of the components of the boat and its hull has been modeled to capture the dynamics and to more accurately describe motions in the system. The mathematical model of the sail setting system was created in subsystems. In the software Simulink the subsystems were put together to a complete model. The model that is non-linear was linearized due to the reason that linear control theory was used when constructing a leadlag controller. The constructed linear controller was implemented in the non-linear model and several simulations were made with dierent disturbances and loads. The controller and the system fulfillled all the requirements that were specied.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-105146 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Melin, Jörgen |
| Publisher | KTH, Reglerteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0019 seconds