Задатчик курса судна с прогнозированием Советский патент 1978 года по МПК B63B49/00 

ния угловой скорости судна, выполненный в виде специализированной электронной вычислительной машины, на которой набраны дифференциальные уравнения углового движения суд на.

На выходе блока b будет вырабатываться напряжение, пропорциональное составляющей угловой скорости cyjua от управляющего воздействия, отклоненного от диаметрали (балансировочного угла) руля.

От воздействия отклоненного от балансировочного угла судно начнет входить в циркуляцию, при этом на выходе датчика 6 угловой скорости судна вырабатывается напряжение, пропорциональное полной угловой скорости судна (включающее составляющую от внещних возмущений и составляющую от управляющего воздействия). Напряжение с датчика 6 поступает на вход фильтра 4. На второй инверсный вход фильтра 4 поступает сигнал оценки угловой скорости с блока 5. Назначение фильтра - ослабить (исключить) высокочастотную составляющую полного сигнала угловой скорости и компенсировать низкочастотные отклонения оценки угловой скорости судна, вырабатываемые блоком моделирования угловой скорости судна от полной угловой скорости, вырабатыва.емой датчиком 6. Возможна иная реализация фильтра, например в виде ограничителя уровня выходного сигнала по амплитуде. В этом случае сигнал на выходе фильтра позволяет учитывать только слабые возмущения, т. е. назначение фильтра 4 - резко ослабить в полном сигнале угловой скорости судна составляющую от возмущения морского волнения при неспокойном море. Исключение высокочастотных возмущений или ограничение больщого уровня составляющей угловой скорости судна от морского волнения необходимо, чтобы обеспечить возможность матросу - рулевому эффективно использовать предлагаемый прибор при значительном морском волнении, повысить стабильность и точность показаний индикатора 8 (исключить многократные отключения прибора, связанные с рысканием судна).

Оценка угловой скорости судна блока 5 моделирования угловой скорости судна поступает на вход нелинейного преобразователя 3, на другой вход которого поступает сигнал для компенсации низкочастотных отклонений оценки угловой скорости от истинного значения.

На выходе нелинейного преобразователя 3 формируется напряжение, пропорциональное приращению курса, которое поступает на один из входов сумматора 2, на другой вход которого поступает сигнал текущего курса с датчика 1. На выходе сумматора 2 формируется предсказанное значение курса. Для повыщения точности формирования предсказанного значения курса на вход- сумматора 2 поступает сигнал с выхода фильтра 4. Сигнал с выхода

сумматора 2 поступает на индикатор 8 предсказанного курса.

При перекладке руля на индикаторе 8 вырабатывается величина будущего курса судна при условии, что матрос-рулевой, начиная с данного момента, приступит к одерживанию судна путем перекладки руля с максимальной скоростью в обратную сторону.

Внещнее возмущение при этом сказывается незначительно, так как основным является сигнал оценки угловой скорости от блока 5, а сигнал полной угловой скорости судна от датчика 6 используется только для коррекции и повыщения качества процесса стабилизации ври спокойном мрре или наличии слабого волнения.

Наличие сигнала оценки угловой скорости и сигнала полной угловой скорости, прощедщей через фильтр, позволяет использовать также этот прибор при стабилизации судна в случае волнения. Действительно, если предсказанное значение курса будет уходить от заданного, то матрос-рулевой получает информацию о том, что спустя некоторое время судно окажется на новом направлении. В этом случае матросрулевой должен откланять руль до тех пор, пока предсказанное значение курса не начнет

убывать.

Работа задатчика в режиме стабилизации курса судна отличается только тем, что на индикаторе 8 вырабатывается будущее отклонение судна от курса, вследствие морского волнения. Если величина будущего отклонения достигает, либо превышает допустимую величину отклонения судна от заданного курса, то рулевой должен отклонить руль на такую величину, при которой предсказанное значение курса совпадает с заданным значением.

Формула изобретения

Задатчик курса с прогнозированием, содержащий индикатор предсказанного значения курса, к входу которого подключен выход сумматора, один и другой выходы которого поключены соответственно к выходам датчика курса и нелинейного преобразователя, один из входов которого подключен к выходу фильтра, датчик

угловой скорости судна и датчяк угла перекладки руля, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и стабильности при волнении моря, он снабжен блоком моделирования угловой скорости судна, подключенным входом к выходу датчика угла перекладки руля,

а выходом - к другому входу нелинейного преобразователя и одному из входов фильтра, другой вход которого подключен к датчику угловой скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 505156, кл. В 63 В 39/14, 16.07.74.