CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
3.3. Xây dựng phần mềm mô phỏng
3.3.1. Lập trình mơ phỏng chuyển động tàu
Trên cơ sở thuật tốn mơ phỏng đã được thiết lập ở mục 3.2, chương trình mơ phỏng chuyển động tàu 6DOF theo thời gian thực trên Matlab được xây dựng.
Sơ đồ các hàm, thủ tục, tập dữ liệu mô phỏng chuyển động trên Matlab được trình bày chi tiết trong Phụ lục 2 bao gồm các mã nguồn chính, các biến cơ bản để xây dựng mơ hình tàu.
3.3.2. Các giao diện chính của phần mềm
3.3.2.1. Cửa sổ đồ giải mô phỏng 2D
Cửa sổ này đồ giải hình ảnh chuyển động 2D của tàu (bao gồm tọa độ trọng tâm tàu và hướng tàu) trên hệ trục Descartes có tỉ lệ xích tương ứng tính theo đơn vị mét (m).
3.3.2.2. Cửa sổ bảng điều khiển hệ thống động lực
Các loại thiết bị điều khiển hệ động lực và bánh lái khác nhau được thiết kế cho 3 nhóm chân vịt chính hiện nay:
- Hệ chân vịt – bánh lái thông thường;
- Hệ chân vịt ống bao đẩy ngang ở mũi hay lái;
- Hệ chân vịt Azimuth/ASD áp dụng cho các loại chân vịt có khả năng quay quanh trục Z thẳng đứng bao gồm cả máy phụt nước (waterjet).
Hình 3.5. Bảng điều khiển các nhóm chân vịt bánh lái trên Matlab
Tùy theo loại và số lượng thiết bị đẩy và bánh lái của từng tàu cụ thể, các nhóm thiết bị cần thiết được kích hoạt để sử dụng. Số lượng các thiết bị điều khiển có thể được bổ sung để đáp ứng cho các tàu lắp đặt nhiều thiết bị đẩy khác nhau. Bản điều khiển phụ trên góc trái hiển thị các thơng số trạng thái theo thời gian thực trên 6 chiều chuyển động.
3.3.2.3. Cửa sổ mô tả các chuyển động xoay
Ngồi các thơng số tọa độ và hướng tàu hiển thị trên cửa sổ mơ phỏng 2D, hình ảnh và các thông số chuyển động xoay theo 3 chiều x, y và z của tàu được mô tả theo thời gian thực trên cửa sổ hình 3.6.
Hình 3.6. Cửa sổ hiển thị các chuyển động xoay rolling, pitching và yawing của tàu
3.3.2.4. Cửa sổ mô tả các chuyển động 3D
Để có thể quan sát tổng thể tất cả 6 chuyển động của tàu, trạng thái tàu được mô tả theo thời gian thực trên cửa sổ 3D hình 3.7. Khi đặt vị trí mắt người quan sát tại vị trí buồng lái của tàu, cửa sổ đồ giải 3D sẽ mô tả quang cảnh điều động tàu trên buồng lái như đang điều động tàu thật.
3.3.2.5. Cửa sổ đồ giải các thông số trạng thái tàu
Các thống số trạng thái chuyển động của tàu bao gồm vận tốc, góc dạt, hướng tàu, tọa độ và góc quay Euler được đồ giải trên cửa sổ hình 3.8. Các thơng số và đồ thị hiển thị trên của sổ này là cần thiết cho việc đánh giá sự phù hợp của mơ hình tàu so với các tính năng điều động tàu thực tế.
Hình 3.8. Cửa sổ mô tả đồ thị các thông số chuyển động tàu trên Matlab