Устройство для определения изменения длины ваеров Советский патент 1986 года по МПК A01K79/00 

Изобретение относится к промышленному рыболовству, а именно к устройствам для определения параметров орудий лова, и может быть использовано в системах автоматического управления глубиной хода пелагичес- кого трала.

Целью изобпетения является повышение точности определения изменения длины вае- ров.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для определения изменения длины ваеров; на фиг. 2 - функциональная схема второго логического переключателя.

Устройство для определения изменения длины ваеров содержит командный блок 1, схему 2 сравнения, первый вход которой подключен к второму выходу командного блока 1, а второй вход ее является первым входом устройства, функциональный преобразователь 3, вход которого подключен к второму входу устройства, блок 4 умножения, первый вход которого подключен к выходу схемы 2 сравнения, а второй вход - к выходу функционального преобразователя 3, операционный усилитель 5, выполняюш,ий функцию сумматора, второй вход которого является вторым входом устройства, первый логический переключатель 6, первый вход которого подключен к первому выходу командного блока 1, второй логический переключатель 7; пятый вход которого подключен к выходу операционного усилителя 5, четвертый вход - к выходу первого логического переключателя 6, первый вход - к выходу блока умножения, а третий и второй входы являются третьим и четвертым входами устройства соответственно, исполнительный элемент 8, вход которого подключен к первому выходу логического переключателя 7, сумматор 9, первый и второй входы которого подключены к третьему и четвертому выходам логического переключателя 7 соответственно, функциональный усилитель 10, вход которого подключен к выходу сумматора 9, аттенюатор 11, первый вход которого под- кл1Ьчен к выходу исполнительного элемента 8, а второй вход - к выходу функционального усилителя 10. Выход аттенюатора 11 подключен на первый вход операционного усилителя 5, а первый выход второго логического переключателя 7 - на второй вход первого логического переключателя 6. Второй выход логического переключателя 7 является выходом устройства.

Логический переключатель 7 содержит пять коммутируюших элементов и блок управления этими элементами. Первый коммутирующий элемент 12 включен между пятым входом и первым выходом логического переключателя 7. Второй коммутирующий элемент 13 включен между пятым входом и вторым выходом логического переключателя 7. Третий коммутирующий элемент 14 включен между первым входом и третьим

0 5 5

o 5

0

выходом логического переключателя 7. Четвертый коммутирующий элемент 15 включен между третьим входом и четвертым выходом логического переключателя 7. Пятый коммутирующий элемент 16 включен между вторым входом и четвертым выходом логического переключателя 7. Вход блока 17 управления соединен с четвертым входом логического переключателя 7.

На входы устройства для определения изменения длины ваеров подаются следующие сигналы: на первый вход-сигнал, пропорциональный фактической скорости судна Vc, с датчика фактической скорости (лага); на второй вход - сигнал, пропорциональный длине вытравленных ваеров Ьг, с датчика рабочей длины вытравленных ваеров; на третий вход - сигнал, пропорциональный глубине косяка рыбы hp, с датчика глубины косяка рыбы (гидролокатора); на четвертый вход-сигнал, пропорциональный глу бине хода трала hm с датчика глубины хода трала (тралового зонда).

Командный блок 1 обеспечивает подачу на первый вход схемы 2 сравнения вводимого оператором сигнала, пропорционального заданной скорости судна (траления) Vco- Кроме того, оператор через командный блок 1 подает сигнал на первый вход первого логического переключателя 6, что приводит к включению блока 17 управления и всего устройства для определения изменения длины ваеров.

Функциональный преобразователь 3 реализует зависимость

K, f(U),

где Ki/ - коэффициент передачи комплекса судно-ваер-трал по глубине трала относительно скорости траления для различных длин ваеров (La)

Аттенюатор 11 предназначен для изменения коэффициента передачи сигнала с выхода функционального усилителя 10 на первый вход операционного усилителя 5. Изменение коэффициента передачи производится путем воздействия на аттенюатор 11 исполнительного элемента 8. При этом последний воздействует на аттенюатор 11 таким образом, чтобы сигнал на выходе операционного усилителя 5 стремился к нулю.

Логический переключатель 6 предназначен для включения и отключения блока 17 управления. При поступлении на первый вход переключателя 6 сигнала с командного блока 1 блок 17 управления включается, а при поступлении на второй вход переключателя 6 нулевого сигнала с первого выхода переключателя 7 блок 17 управления отключается.

Устройство для определения изменения длины ваеров работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы устройст ва для определения изменения длины ваеров подаются с соответствующих датчиков сигналы: на первый вход - сигнал, пропорциональный фактической скорости судна Vci на второй вход - сигнал, пропорциональный длине вытравленных ваеров; L - на третий вход - сигнал, пропорциональный глубине косяка рыбы hp; на четвертый вход - сигнал, пропорциональный глубине хода трала h.

Оператор в командном блоке 1 устанавливает желаемое значение скорости судна (траления) Vco и подает управляющий сигнал на первый логический переключатель 6. Желаемое значение скорости судна (траления) Vco устанавливается оператором на основании промыслового опыта и определяется максимально возможным коэффициентом захвата рыб тралом, который учитывает взаимодействие между тралом и видом отлавливаемой рыбы.

Логический переключатель 6 формирует сигнал на включение блока 17 управления, при этом коммутирующие элементы 12, 14 и 16 включаются, а элементы 13 и 15 отключаются.

На первый вход схемы 2 сравнения поступает с командного блока 1 сигнал, пропорциональный желаемой скорости судна (траления) Vco, а на втором входе, являющимся первым входом устройства для определения изменения длины ваеров, присутствует сигнал, пропорциональный фактической скорости судна Vc- В случае отличия желаемой скорости судна (траления) Vco от фактической скорости судна Vc на выходе схемы 2 сравнения появляется сигнал рассогласования AV Vc - VcoТак как на вход функционального преобразователя 3, соединенного с вторым входом устройства для определения изменения длины ваеров, подается сигнал, пропорциональный длине вытравленных ваеров LB, то на выходе преобразователя 3 присутствует сигнал, пропорциональный коэффициенту передачи Кр. В блоке 4 умножения сигнал рассогласования умножается на сигнал, пропорциональный коэффициенту передачи Ку. В результате этого на выходе блока умножения получается сигнал, пропорциональный изменению глубины хода трала, соответствующего изменению скорости судна на величину AV Vc-Vco при данной длине вытравленных ваеров. Сигнал ДЬ,, через включенный коммутирующий элемент 14 поступает с четвертого входа устройства для определения изменения длины ваеров. С выхода сумматора 9 сигнал h Нш + Aht, поступает на вход цепи, состоящей из функционального усилителя 10 и аттенюатора П. На выходе последнего появляется сигнал L, пропорциональный длине ваеров, в общем случае не равный сигналу LB. Это неравенство вызывается воздействием на комплекс судно-ваер-трал внешних возмущений в виде ветра, течения и т. п. Для устранения этого неравенства предназначен исполнительный элемент 8.

Сигнал L поступает на первый вход операционного усилителя, а на его второй вход поступает сигнал, пропорциональный длине вытравленных ваеров L«. На выходе усилите- ля 5 появляется сигнал рассогласования AL L - Ц.

Под воздействием сигнала рассогласования AL с выхода усилителя 5, поступающего на вход исполнительного Элемента 8 через включенный коммутирующий эле0 мент 12, исполнительный элемент 8 изменяет коэффициент передачи аттенюатора 11 так, чтобы сигнал AL стал равен нулю. Тем самым коэффициент передачи цепи усилитель 10 - аттенюатор 11 устанавливается равным фактическому коэффициенту передачи комплекса судно-ваер-трал по глубине трала для данной длины вытравленных ваеров с учетом отличия фактической скорости судна Vc от желаемой Vco.

При поступлении на вход цепи функцио0 нальный усилитель 10 - аттенюатор И сигнала h на выходе аттенюатора 11 появляется сигнал L, а на выходе усилителя 5 - сигнал рассогласования ДЬ L - LB AL -|- AL. Сигнал hm вызывает появления составляющей ALf, а сигнал Ahy - со5 ставляющей ALf.

В случае, когда заданная скорость судна (траления) Vco равна фактической скорости судна Vc, сигнал АН„ равен нулю и составляющая AL2 равняется нулю, а сигнал рассогласования AL ALi. Исполнительный элемент 8 под воздействием этого сигнала AL изменяет коэффициент передачи аттенюатора 11. Если заданная оператором скорость судна (траления) Vco отличается от фактической скорости судна Vc,

r то сигнал АЬ„ не равен нулю, при этом появляется составляющая ALJ, а сигнал рассогласования AL AL -|- ALf. Исполнительный элемент 8 изменяет также коэффициент передачи аттенюатора 11.

В обоих этих случаях сигнал AL на

0 выходе усилителя 5 становится равным нулю и исполнительный элемент 8 прекращает свое воздействие на аттенюатор 11. Если после этого на вход цепи функциональный усилитель 10 - аттенюатор 11 подать сигнал, пропорциональный глубине косяка ры бы hp, то на выходе аттенюатора 11 появляется сигнал, пропорциональный заданной длине ваеров LS, т. е. такой длины ваеров, которую необходимо иметь, чтобы глубина хода трала равнялась глубине хода рыбы

hp при заданной скорости судна (тралеНИЯ) Vco.

Так как сигнал AL на выходе усилителя 5 равен нулю, то поступая через включенный коммутирующий элемент 12 на второй вход логического переключателя б, он вызывает отключение блока 17 управления. Коммутирующие элементы 12, 14 и 16 также отключаются, а коммутирующие элементы 13, 15 включаются. На второй вход сумматора 9 через включенный коммутирующий элемент 15 поступает с третьего входа устройства для определения изменения длины ваеров сигнал, пропорциональный глубине косяка рыбы hp. Так как коммутирующий элемент 14 отключен, то на первом входе сумматора 9 присутствует нулевой сигнал. С выхода сумматора сигнал hp поступает на вход цепи функциональный усилитель 10- аттенюатор 11. На выходе аттенюатора 11 появляется сигнал Ьз. Этот сигнал поступает на первый вход усилителя 5 и на его выходе появляется сигнал ДЬз La - LB, пропорциональный необходимому изменению длины

ваеров для достижения тралом глубины косяка рыбы hp при заданной скорости судна (траления) Vco- Этот сигнал ALa через включенный коммутирующий элемент 13 поступа- ет на выход устройства для определения изменения длины ваеров.

При автономном использовании устройства для определения изменения длины ваеров в режиме выдачи рекомендаций опе- ратору последний по окончании отработки траловой лебедкой изменения длины ваеров на ДЬз должен обеспечить заданную скорость судна (траления) Vco.

cpus.Z