Устройство для управления движением судна Советский патент 1985 года по МПК B63H25/04 

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для управления движением судна.

Известно устройство для управления движением судна, содержащее датчик угла перекладки руля и блок производной, подг ключенные своими выходами соответственно к первому и второму входам суммирующего усилителя, к третьему входу которого подключен выход суммирующего блока, к одному из входов которого подключен датчик курса, к другому входу - задатчик курса, при этом вход блока производной подключен к выходу суммирующего блока, а выход суммирующего усилителя выполнен с возможностью подключения к регулятору рулевого привода 1.

Однако известное устройство характеризуется недостаточной эффективностью в работе из-за большого времени перехода с режима м: невра на режим автоматической стабилизации курса.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем сокращения времени перехода с режима маневра на режим автоматической стабилизации курса.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления движением судна, содержащее датчик угла перекладки руля и блок производной, подключенные своими выходами соответственно к первому и второму входам суммирующего усилителя, к третьему входу которого подключен выход суммирующего блока, к одному из входов которого подключен, датчик курса, к другому входу - задатчик курса, при этом вход блока производной подключен к выходу сум.мирующего блока, а выход суммирующего усилителя выполнен с возможностью подключения к регулятору рулевого привода, снабжено блоком модели движения судна, реле с управляющим входом, дифференциатором и корректором крутизны сигнала руля, вход которого через реле с управляющим входом соединен с выходом указанного датчика угла перекладки руля, а выход подключен к четвертому входу суммирующего усилителя, к пятому входу которого подключен ВЫХ0Д блока модели движе-. ния судна, к входу которого через упомянутый дифференциатор подключен указанный задатчик курса, а управляющий вход реле соединен с выходом дифференциатора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из датчика курса , связанного с блоком 2 производной, с которым также связан задатчик 3 курса через сумматор 4, при этом задатчик 3 курса соединен с входом дифференциатора 5, выход которого соединен с входом блока 6 модели движения судна, датчика 7 угла перекладки руля, соединенного с одним из входов корректора 8 крутизны сигнала руля, выход

которого соединен с входом корректора 9 крутизны сигнала руля, а другой вход - с выходом дифференциатора 5, а также из суммирующего усилителя 10, к пяти входам

которого соответственно подключены выходы датчика угла перекладки руля, блока 2 производной, сумматора 4, корректора 9 крутизны сигнала руля, блока 6 модели движения судна, а выход - к рулевому приводу.

В качестве датчика курса 1 может быть применен датчик гидрокомпаса либо феррозонда. Задатчик курса может быть выполнен в виде тахометрической следящей системы, входом которой является задатчик скорости

вращения, а выходом - угол поворота, пропорциональный заданному курсу. Блок 2 и дифференциатор 5 могут быть выполнены в виде электронных дифференцирующих устройств.

Блок 6 может быть выполнен в виде

электронного интегратора, охваченного жесткой обратной связью, а корректор 9 - в в виде постоянного резистора.

Введение указанных блоков необходимо для реализации переменного сигнала рассогласования по курсу, а следовательно, и переменного смещения Дфз в зависимости от динамических свойств судна. Величина смещения индекса фз на угол Лф должна зависеть не только от угла перекладки руля, но и от угловой скорости циркуляции, причем зависимость от угла перекладки руля также должна подбираться исходя из динамических свойств судна.

Если Дф Афпредск. где . -

величина будущего углового поворота судна до момента выхода его на прямой курс без перегулирования, в момент времени при Ф, равном требуемому, то следует прекратить режим маневра и включить режим автоматической стабилизации курса. Величина указанного поворота при фиксированном управлении в режиме стабилизации зависит от динамических характеристик судна, угловой скорости и положения руля:

Чпр.АС«. /(Ф S)Таким образом, если при маневре индеке заданного курса ф смещать относительно текущего курса на величину Лфдредск, то это позволяет в любой момент, когда индекс ф указывает требуемый новый курс, прекратить режим циркуляции, включая режим автоматической стабилизации, при этом обеспечивается выход на новый курс без перегулирования за минимальное время.

В существующих авторулевых величина рассогласования Дф соответствует смещению индекса ф относительно неподвижного индекса, указывающего текущий курс ф.

Положение индекса ф относительно щкаль текущего курса ф будет:

Фз Ф+Дф,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДНА, содержащее датчик угла перекладки руля и блок производной, подключенные своими выходами соответственно к первому и второму входам суммирующего усилителя, к третьему входу которого подключен выход суммирующего блока, к одному из входов которого подключен датчик курса, к другому входу - задатчик курса, при этом вход блока производной подключен к выходу суммирующего блока, а выход суммирующего усилителя выполнен с возможностью подключения к регулятору рулевого привода, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем сокращения времени перехода с режима маневра на режим автоматической стабилизации курса, оно снабжено блоком модели движения судна, реле с управляющим входом, дифференциатором и корректором крутизны сигнала руля, вход которого через реле с управляющим входом соединен с выходом указанного датчика угла перекладки руля, а . выход подключен к четвертому входу суммирующего усилителя, к пятому входу которого подключен выход блока модели дви- Q жения судна, к входу которого через упо- S мянутый дифференциатор подключен указан(Л ный задатчик курса, а управляющий вход реле соединен с выходом дифференциатора. KpyneS. npu8odg