Bericht_Nr.385_P.OltmannK ... - TUHH

6. Gültigkeitskontrolle
Neben der Ermittlung der mathematischen Struktur, der Auswahl und
Durchführung geeigneter Versuche sowie der eigentlichen Koeffizientenbestim-
mung gehört die Gültigkeitskontrolle (Verifikation) zu den wesentlichen Teil-
aufgaben einer System-Identifikation. Die Verifikation hat die überaus wich-
tige Funktion, zu überprüfen, ob die gewählte Struktur des mathematischen
Modells zusammen mit den Schätzwerten für die Koeffizienten der Dynamik des
untersuchten Systems gerecht wird. Dabei ist zu beachten, daß die Verifika-
tion nach Möglichkeit mit Daten bzw. Versuchen durchgeführt werden sollte,
die nicht zur Koeffizientenbestimmung verwendet wurden. Der letztere Punkt
ist insbesondere für die direkte System-Identifikation über Kraftmessungen
am gefesselten Schiffsmodell von Bedeutung, da im allgemeinen die Anpassung
von Koeffizienten an die Kraftmessungen über Ausgleichsrechnungen keine
Schwierigkeiten bereitet. Offen bleibt vielfach aber die Frage nach der rich-
tigen mathematischen Struktur bzw. nach der adäquaten physikalischen Interpre-
tation, zumal die Kraftmessungen häufig durch unterschiedliche Ansätze mathe-
matisch gleichwertig approximiert werden können.
Im vorliegenden Falle standen für die Verifikation eine Reihe von Ver-
suchen mit dem frei manövrierenden Schiffsmodell zur Verfügung, s. auch Ab-
schnitt 5. Diese Modellversuche sind insofern fast als ideal zu bezeichnen,
als sie frei von unkontrollierten Wind- und Strömungseinflüssen sind. Eine
gewisse Einschränkung muß deshalb gemacht werden, weil aufgrund der vorge-
gebenen Abmessungen des Schlepptanks der HSVAeinige wünschenswerte Manöver,
wie das Drehkreismanöver oder das Spiralmanöver, nicht realisiert werden
können. Um unter den gegebenen Bedingungen dennoch eine gute Vergleichsbasis
zu haben, wurden neben der üblichen Standardserie von Z-Manövern mit verschiedenen
Ruderwinkeln (100 ~ 8 ~ 350) bei einem Kursabfall von ~ = 100
s
auch zwei modifizierte Z-Manöver mit einem Kursabfall von ~ = 10 gefahren.
s
Während die normalen Z-Manöver eine zuverlässige Aussage über die Manövrier-
eigenschaften (Kursänderungs- und Stützverhalten) liefern, dient das modifi-
zierte Z-Manöver, das von Nomoto und Fujii (1974) als vorläufiger Standard-
versuch für große Tanker vorgeschlagen wurde, im wesentlichen dazu, die
Steuereigenschaften (Kurshaltevermögen) eines Schiffes bzw. eines Schiffs-
modells zu ermitteln.
Für die Verifikation wurden vier der gefahrenen Z-Manöver ausgewählt
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