Система стабилизации курса судна
Изобретение касается управления движением морскими судами. Система позволяет повысить точность стабилизации курса судна, что достигается введением двух линейных акселерометров, двух амплитудных ограничителей и двух интеграторов. Это позволило ввести в закон управления ограниченные по амплитуде сигналы оценок поперечных и угловых ускорений и оценку поперечной скорости судна. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) ()1) А1 (sD 4 С 05 1) 1/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ ется сигнал
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ П.(НТ СССР (21) 4259213/24-24 (22) 10.06.37 (46) 15.12.89. Бюл. )) 46 (71) Институт проблем управления (72) Г.Э.Острецов (53) 62-50(038. 3) (56) Авторское свидетельство СССР
У 460534, кл. G 05 D 1/00, 1975.
Авторское свидетельство СССР
У 1321270, кл. G 05 D 1/00, 1985.
Изобретение относится к автоматическому управлению подвижным объектом, в частности к устройствам стабилизации судна в заданном направлении при отсутствии хода, Цель изобретения — повышение точности системы стабилизации курса судна.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.
Система содержит измеритель 1 бокового сноса судна, измеритель 2 отклонения курса судна, четыре интегратора
3-6, восемь сумматоров 7-14, суммирующий усилитель 15 мощности, исполнительный механизм 16, два линейных акселерометра 17 и )3, и цва амплитудных ограничителя 19 и 20.
Система работает следующим образом, При отклонении судна по курсу относительно заданного направления на выходе усилителя )5 мощности формиру2 (54) CIICTI:HA СТАБИЛИЗАЦ1П1 КУРСА СУДНА (57) Изобретение касается управления движением морскими судами. Система позволяет повысить точность стабилизации курса судна, что достигается введением двух линейных акселерометров, двух амплитудных ограничителей и двух интеграторов. Это позволило ввести в закон управления ограниченные по амплитуде сигналы оценок поперечных и угловых ускорений и оценку поперечной скорости судна. 1 ил. л л
М =Кg+I ц)+): 7+) У +1: > (1)
) ч Й ч который поступает на исполнительный механизм ) 6, и последний создает управляющий момент, воздействуюций на судно и приводяций его к прежнему курсу.
Сигнал ) ()) оценки отклонения судна
IIo курсу вырабатывается на выходе первого интегратора 3 путем двойного интегрирования сигналов ускорений с акселерометров 17 и 13. л
Сигнал (р оценки скорости изменения курса вырабатывается путем однократного интегрирования тех же сигнаJIoB на выходе четвертого интегратора 6.
Сигнал ) оценки скорости бокового сноса вырабатывается третьим интегратором 5 путем интегрирования сигналов ускорений с акселсрометров 17 и 18 °
Сигналы (, ) и 7, ограниченные по амплитуде, — угловое и линейное ускорения — снимаются как разность и сумма
1529132 сигналов двух акселерометров 17 и 18, которые поступают на вход усилителя
15 мощности через амплитудные ограничители 19 и 20, Использование зависимости (1) для формирования управляющего момента И оказывается более эффективным, чем распространенный ПД закон стабилизации вида И дЯ+ 1<, g, так как в зависимости (1) формируется управляющий момент И с учетом бокового ускорения скорости сноса судна, а также углового ускорения. Это позволяет исключить автоколебания судна относительно заданного направления, Использование же сигналов ускорений в зависимости (1) стало также возможным и в случае сильного морского волнения, так как максимальный уровень сигналов ускорений ограничен амплитудными ограничителями 19 и 20, что существенно снижает загрузку исполнительного механизма 16, При формировании оценок рассмотренных выше сигналов для повышения статической и динамической точности последних введены корректирующее невязки вира (gg — h Ч ) на входах первого 3 и четвертого 6 интеграторов, (2 — 2) на входах второго 4 и третьего 5 интеграторов, Ьф и 2 — измеренные значения отклонения курса и величины бокового сноса и соответственно их оценки л
И в
Формул а изобретений
Система стабилизации курса судна, содержащая измеритель отклонения курса судна, измеритель бокового сноса судна, первый и второй интеграторы, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, выходы которых соединены с первыми входами соответст5
45 венно третьего и четвертого сумматоров, подключенных выходами к входам соответственно первого и второго интеграторов, выход и вход первого интегратора соединены соответственно с первым и вторым входами суммирующего усилителя мощности, выход которого соединен с исполнительным механизмом, выходы измерителя отклонения курса и измерителя бокового сноса судна подключены к вторым входам соответственно первого и второго суьгматоров, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит третий и четвертый интеграторы, пятый, шестой, седьмой и восьмой сумматоры, первый и второй амплитудные ограничители, первый и второй линейные акселерометры, выход первого линейного акселерометра через последовательно соединенные пятый и шестой сумматоры соединены с входом третьего интегратора, выход второго, линейного акселерометра через последовательно соединенные седьмой и восьмой сумматоры соединен с входом четвертого интегратора, к вторым входам шестого и восьмого сумматоров подключены выходы соответственно второго и первого сумматоров, к второму входу седьмого сумматора подключен выход первого линейного акселерометра, выход второго линейного акселерометра соединен с вторым входом пятого сумматора, выходы третьего и четвертого интеграторов подключены к вторым входам соответственно четвертого и третьего сумматоров, выход четвертого сумматора соединен с третьим входом суммирующего усилителя мощности, выходы шестого и восьмого сумматоров через соответствующие амплитудные ограничители соединены с четвертым и пятым входами суммирующего усилителя мощности.
1529182
Составитель Л.Цаллагова
Техред Л.Сердюкова
Корректор Л.Бескид
Редактор А.Лежнина
Заказ 7640/42
Тираж 788 Подпи сно е
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
