1
MỞ ĐẦU
i. Tính cấp thiết của đề tài
Trong kỷ nguyên công nghệ và nền kinh tế đa chiều, việc phát triển
các hệ thống động lực công nghiệp có một vai trò quan trọng trong quá
trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và bảo vệ đất nước. Hệ thống điều
khiển công nghiệp là một phần của lĩnh vực sản xuất công nghiệp, nó ngày
càng được nhiều doanh nghiệp sử dụng và phát triển để góp phần tạo ra
giá trị cạnh tranh.
Một trong những ngành công nghiệp mũi nhọn, công nghệ tàu thủy
và kỹ thuật dưới nước đang được phát triển rất nhanh tại nước ta. Nhiều
nhà máy và xí nghiệp chế tạo tàu thủy đã phải nhập khẩu từ nước ngoài
nhiều thiết bị để chế tạo những tàu lớn và hiện đại; đặc biệt là phải nhập
khẩu những thiết bị điều khiển, ví dụ: hệ thống lái tàu thủy tự động có điều
khiển theo chương trình, hệ thống điều khiển từ xa cho buồng máy… Như
thế, chi phí để hoàn thành một thiết bị dưới nước sẽ rất cao.
Hơn thế nữa, do đặc thù địa lý, việc nghiên cứu tác động của môi
trường biển tới đời sống kinh tế xã hội của dân sinh rất cần thiết đối với
nước ta, ví dụ như cảnh báo thiên tai và sóng thần, khảo sát hệ sinh thái
dưới biển, vận tải biển bằng tàu thủy cũng như việc phát triển các trang
thiết bị cho hải quân trong quân sự.
Các hoạt động trên đòi hỏi phải có các phương tiện tự hành dưới
nước AUV/ASV thì mới đáp ứng được mục tiêu bảo đảm an ninh và khai
thác tài nguyên biển một cách bền vững. Điều này có được là do các đặc
tính cơ bản về an toàn và hiệu quả chi phí khi so sánh với thiết bị có người
lái. Thiết bị AUV/ASV không yêu cầu điều hành của con người, nó phải
chịu các điều kiện và các mối nguy hiểm vốn có trong môi trường dưới
nước. Chi phí hiệu quả về cả thời gian và các khía cạnh tài chính được
xuất phát từ một thiết bị nhỏ hơn nhiều, không chứa các hệ thống con khác
nhau cần thiết để duy trì cuộc sống trong khi dưới nước cũng như các cơ
cấu truyền động nhỏ hơn so với một thiết bị có người lái, vì vậy yêu cầu
thực hiện bảo trì thường xuyên cần thiết sẽ nhỏ hơn. Với các đặc trưng nổi
bật trên đây, các loại AUV/ASV đã được sử dụng thành công và hiệu quả
trong ngành công nghệ hàng hải tại rất nhiều nước trên thế giới cho cả
mục đích dân sự và quân sự.
Do đó, việc nghiên cứu sản xuất các thiết bị này trong nước, đặc biệt
là hệ thống điều khiển, sẽ tăng được tính chủ động trong sản xuất hàng
loạt, giảm chi phí nhập khẩu từ nước ngoài và hạn chế được việc lệ thuộc
vào bí mật công nghệ đặc biệt là trong lĩnh vực quân sự.
Xuất phát từ tính cấp thiết đã trình bày trên đây, cùng với sự hướng
dẫn của tập thể các thầy hướng dẫn, NCS đã thực hiện luận án với tiêu đề:
“Nghiên cứu phương pháp hướng đối tượng trong phân tích và thiết kế
