Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна



Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна
Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна

 


Владельцы патента RU 2537080:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области судовождения - автоматическому управлению движением судна. Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна содержит задатчик идентификационных маневров управления движением судна, объект управления, а также блок формирования коэффициентов усиления в процессе идентификации гидродинамических коэффициентов судна. Блок измерения включает датчики: бокового ускорения, боковой скорости судна, продольной скорости, угловой скорости, угла перекладки руля, углового ускорения. Блок памяти содержит текущие оценки гидродинамических коэффициентов судна и элементы ковариационной матрицы. Достигается уточнение гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна, повышение качества автоматического управления движения, повышение безопасности проводки судна в узкостях, снижение нагрузки рулевого привода при сильном волнении. 3 ил.

 

Изобретение относится к области судовождения - автоматическому управлению движением судна, в частности к идентификации гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна.

Известны системы определения параметров математической модели движения судна, которые основаны на использования заданной структуры математической модели движения судна, вида:

где Vx, Vy, ωz, φ - продольная, боковая и угловая скорости судна, угол курса, δ - угол перекладки руля,

aij - неизвестные параметры математической модели движения судна (подлежащие уточнению гидродинамические коэффициенты: a11, a12, a13, a21, a22, a23),

ς1, ς2, ς3 - входные помехи с нулевыми средними и известными ковариационными матрицами M[ςi(t)]=0 и

[П.В Попов Идентификация уравнений динамики подвижного аппарата по натурным данным ходовых испытаний ОАО «Концерн НПО «Аврора» С.Петербург // Сборник трудов ХХХУ111 Всероссийской конференции издательство ИПУ РАН 2012, г. Москва]

Известна система экспериментального определения влияния вариации коэффициента математической модели объекта на его динамику (SU 205913 А1, 01.02.1967). Выходной сигнал с исследуемого объекта запоминают (задерживают), формируют невязку, а затем пропускают через электронную модель исследуемого объекта, в котором варьируют величину коэффициента (постоянной времени) модели. Недостатком такой системы является идентификация только одного параметра идентифицируемой системы.

Известна система экспериментального определения параметров математической модели движения судна (RU 2151713 C1, 27.06.2000, принятый нами в качестве прототипа). Известная система использует только часть измеряемых фазовых координат состояния судна. Используя измеренные параметры и сформированные с использованием электронной модели движения судна, получают невязки, которые минимизируют путем вариации искомых величин гидродинамических коэффициентов в электронной модели.

Недостатки:

1) использование только части измеряемых фазовых координат состояния судна,

2) низкая точность идентификации гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна,

3) высокие требования к виду задаваемых специальных режимов плавания для идентификации параметров гидродинамических коэффициентов математической модели.

Техническим результатом предлагаемой системы определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна является:

- создание высокоточной математической модели движения судна, параметры которой уточняются в процессе рейса судна,

- повышение качества автоматического управления движением,

- повышение безопасности проводки судна в узкостях,

- снижение загрузки рулевого привода при сильном волнении.

Поставленные цели достигаются с помощью:

- введения подсистемы формирования коэффициентов усиления в процессе идентификации гидродинамических коэффициентов (введением блоков 10. и 11.);

- использования полного набора измерителей фазового состояния судна (включая измерители линейных dVy/dt и угловых dωz/dt ускорений);

- проведения идентификации при облегченных идентификационных режимах движения судна,

- определения значений гидродинамических коэффициентов путем решения двух независимых систем алгебраических уравнений.

Предлагаемая система идентификации позволяет в процессе рейса судна (практически не нарушая заданный режим движения) уточнять гидродинамические коэффициенты математической модели движения судна.

Математическая модель принята вида:

где Vx, Vy, ωz - продольная, боковая и угловая скорости движения судна,

dVy/dt - боковое (линейное) ускорение судна,

z/dt - угловое ускорение судна,

δ - кормовой руль,

aij - неизвестные, подлежащие уточнению (шесть оценок) гидродинамические коэффициенты: a11, a12, a13, a21, a22, a23 путем решения систем алгебраических уравнений.

Технический результат достигается тем, что система идентификации гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна содержит задатчик идентификационных маневров управления движением судна; блок измерения, включающий датчики бокового ускорения - dVyi/dt, боковой скорости судна - Vyi, продольной скорости - Vxi, угловой скорости - ωzi, угла перекладки руля - δi, углового ускорения - dωzi/dt в момент времени i, в блоке формируются также сигналы: .,

dVyi/dt, dωzi/dt; блок формирования правой части уравнения математической модели боковой скорости:

блок формирования правой части уравнения математической модели угловой скорости:

блок формирования невязок канала боковой скорости:

блок формирования невязок канала угловой скорости:

блок формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале боковой скорости:

блок формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале угловой скорости:

блок памяти, содержащий оценки гидродинамических коэффициентов судна a11,i, a12,i, a13,i, a21,i, a22,i, a23,i и элементы ковариационной матрицы: P11,i, P12,i, P13,i, P22,i, P23,i, P33,i;

блок сравнения, формирующий модули разностей гидродинамических коэффициентов судна, используя сигналы из блока памяти: a11,i, a12,i, a13,i, a21,i, a22,i, a23,i и из блоков формирования коррекции гидродинамических коэффициентов каналов боковой и угловой скоростей: a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1, a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1. В блоке сравнения производится сравнение модулей разности с заданными допустимыми значениями - εij:

Для решения поставленных задач вводят блок формирования коэффициентов усиления в процессе идентификации гидродинамических коэффициентов судна:

и блок формирования коррекции элементов ковариационной матрицы:

Обеспечить правильное функционирование всех рассмотренных выше блоков возможно, если выполнить все связи между ними в соответствии с фиг.1.

Если все шесть модулей разности, сформированные в блоке сравнения:

меньше допустимых значений εij, то полученные оценки гидродинамических коэффициентов, в блоке формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале боковой скорости - Vy и блоке формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале угловой скорости - ωz близки к истинным значениям искомых параметров математической модели движения судна в данный момент времени плавания, если же хотя бы одно из шести условий, полученных в блоке сравнения, не удовлетворяется, то шесть элементов ковариационной матрицы P11,i+1, P12,i+1, P13,i+1, P22,i+1, P23,i+1, P33,i+1 из блока формирования коррекции элементов ковариационной матрицы вводят в блок памяти взамен шести элементов ковариационной матрицы P11,i, P12,i, P13,i, P22,i, P23,i, P33,i.. Три оценки гидродинамических коэффициентов a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1 из блока формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале боковой скорости - Vy и три оценки гидродинамических коэффициентов a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1 из блока формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале угловой скорости - ωz вводят в блок памяти взамен a11,i, a12,i, a13,i, a21,i, a22,i, a23,i.

При поступлении новых измерений через интервал времени Δt рассмотренный выше процесс уточнения гидродинамических коэффициентов вновь повторяется. По истечении «n» таких циклов идентификации, когда выполнятся все условия сравнения полученные значения оценок гидродинамических коэффициентов будут соответствовать искомым, т.е. определение гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна успешно заканчивается.

Построение и работа системы определения параметров математической модели движения судна

Блок-схема системы идентификации приведена на фиг.1 и включает: 1 - задатчик идентификационных маневров управления движением судна; 2 - судно; 3 - измерительный блок (включающий датчики бокового ускорения dVy/dt, боковой скорости хода Vy, продольной скорости Vx; угловой скорости ωz, угла перекладки руля δ и углового ускорения dωz/dt); 4 и 5 - блоки формирования правых частей математической модели боковой скорости судна - Vy и модели угловой скорости судна - ωz; 6 и 7 - блоки формирования невязок каналов боковой и угловой скоростей судна; 8 и 9 - блоки коррекции гидродинамических коэффициентов в каналах боковой и угловой скоростей; 10 - блок формирования коэффициентов усиления в процессе идентификации гидродинамических коэффициентов; 11 - блок коррекции элементов ковариационной матрицы; 12 - блок памяти; 13 - блок сравнения.

Рассматриваемая система может быть реализована как с применением аналоговых счетно-решающих элементов, так и цифровых (последние предпочтительней). Измерительный блок следует оснастить датчиками с точностью не ниже 2%.

Рассмотрим процесс формирования уравнений для определения (корректировки) гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна.

Процесс вычисления оценок гидродинамических коэффициентов начинается с задания:

- начальных значений гидродинамических коэффициентов (в блоке памяти 12):

a11,i=0., a12,i=0., a13,i=0., a21,i=0., a22,i=0., a23,i=0,

- начальных значений элементов ковариационной матрицы

P11,i=P22,i=P33,i=104, P12,i=P13,i=P23,i=0 (в блоке-памяти 12),

- идентификационных маневров судна, которые формируются в задатчике идентификационных маневров движения судна 1.

Формирование двух каналов получения оценок гидродинамических коэффициентов: а) a11,i, a12,i, a13,i и б) a21,i, a22,i, a23,i.

а. Сигналы с блока измерения 3 поступают на первый вход блока формирования правой части математической модели боковой скорости судна Vy 4, на второй вход которого поступают из блока памяти 12 гидродинамические коэффициенты a11,i, a12,i, a13,i. В блоке 4 формируется сигнал, описывающий правую часть уравнения боковой скорости Vy:

С блока измерения 3 сигналы поступают на первый вход блока 10, на второй вход которого из блока памяти 12 поступают элементы ковариационной матрицы P11,i, P12,i, P13,i, P22,i, P23,i, P33,i. В блоке 10 формируются коэффициенты усиления процесса идентификации гидродинамических коэффициентов K1i, K2i, K3i.

С выходов блоков 3, 4 и 10 сигналы: dVyi/dt, и K1i, K2i, K3i поступают на вход блока невязок канала боковой скорости - Vy 6, где формируют невязки:

Невязки, сформированные по зависимости (2) из блока 6, поступают на первый вход блока коррекции гидродинамических коэффициентов 8, на второй вход которого поступают гидродинамические коэффициенты a11,i, a12,i, a13,i из блока памяти 12. В блоке 8 формируют обновленные гидродинамические коэффициенты:

Гидродинамические коэффициенты, сформированные по зависимости (3) в блоке 8, вводятся в блок сравнения 13.

б. Сигналы снимаемые с блока измерения 3, поступают на первый вход блока формирования правых частей математической модели углового движения - ωz 5, на второй вход которого поступают из блока памяти 12 гидродинамические коэффициенты a21,i, a22,i, a23,i. На выходе блока 5 формируется сигнал, описывающий правую часть уравнения углового движения - ωz:

С выходов блоков 3, 5 и 10 сигналы: dωzi/dt, и K1i, K2i, K3i поступают на вход блока невязок канала угловой скорости 7, где формируют невязки:

Невязки с выхода блока 7. поступают на вход блока коррекции гидродинамических коэффициентов 9, на второй вход которого из блока памяти 12 поступают гидродинамические коэффициенты a21,i, a22,i, a23,i.

В блоке 9 формируют обновленные гидродинамические коэффициенты:

Гидродинамические коэффициенты, сформированные по зависимости (4) в блоке 9, вводятся в блок сравнения 13. В блоке сравнения 13 формируются модули разностей обновленных гидродинамических коэффициентов: a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1, a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1 и гидродинамических коэффициентов: a11,i, a12,i, a13,i, a21,i, a22,i, a23,i (вводят из блока памяти 12):

Если все разности (5) и (5a) не выходят из заданной точностной трубки, то процесс идентификации считается законченным, а полученные коэффициенты: a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1, a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1 соответствуют истинным значениям гидродинамических коэффициентов математической модели движения в данный момент времени.

Если хотя бы одна из зависимостей (5) или (5a) не удовлетворяется, то в блок памяти 12 вместо (старых) значений гидродинамических коэффициентов: a11,i, a12,i, a13,i, a21,i, a22,i, a23,i заносятся новые: a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1, a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1 (из блока 13).

С измерительного блока 3 сигналы поступают на первый вход блока коррекции элементов ковариационной матрицы 11, на второй и третий входы которого поступают коэффициенты усиления невязок процесса идентификации гидродинамических коэффициентов K1i, K2i, K3i из блока 10 и элементы ковариационной матрицы P11,i+1, P12,i+1, P13,i+1, P22,i+1, P23,i+1, P33,i+1 из блока 12. На выходе блока 11 формируют обновленные элементы ковариационной матрицы:

где Элементы ковариационных матриц вводят в блок памяти 12.

Затем через интервал времени Δt весь рассмотренный выше цикл уточнения гидродинамических коэффициентов вновь повторяется. Через «n» циклов идентификации, когда выполнятся все условия (5) и (5а), полученные значения оценок гидродинамических коэффициентов будут соответствовать искомым, таким образом (в данный момент времени) идентификация гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна успешно заканчивается.

Результаты моделирования

На фиг.2 и 3 представлены оценки и истинные значения гидродинамических коэффициентов математической модели судна «Сиберяков» a11, a12, a13, и, a21, a22, a23 при скорости судна Vx=5 m/c с использованием идентификационного режима «зигзаг».

Из фигур следует, что процесс корректировки оценок гидродинамических коэффициентов занимает около восьми секунд (расхождение восстановленных оценок гидродинамических коэффициентов от истинных значений не более 5%).

Система определения гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна, содержащая задатчик идентификационных маневров управления движением судна; объект управления; блок измерения, включающий датчики: бокового ускорения - dVyi/dt, боковой скорости судна - Vyi, продольной скорости - Vxi, угловой скорости - ωzi, угла перекладки руля - δi, углового ускорения - dωzi/dt, в блоке измерения формируются сигналы:
VxiVyi…,Vxiωzi…,V²xiδi…,V²xiyi…,V²xiVyiωzi…,V²xiω²zi…,V³xiVyiδi…,V4xiδ²i, dVyi/dt, dωzi/dt, Vyi, Vxi, ωzi, δi; блок памяти содержит текущие оценки гидродинамических коэффициентов судна: a11,i, a12,i, a13,i, a21,i, a22,i, a23,i и элементы ковариационной матрицы: P11,i, P12,i, P13,i, P22,i, P23,i, P33,i;
блок формирования правой части математической модели боковой скорости: dVyi/dt = a11,iVxiVyi+a12,iVxiωzi+a13,ixiδi;
блок формирования правой части математической модели угловой скорости: dωzi/dt = a21,iVxiVyi +a22,iVxiωzi +a23,ixiδi;
блок формирования невязок канала боковой скорости:
νv1i = K1i (dVyi/dt - a11,iVxiVyi - a12,iVxiωzi - a13,ixiδi),
νv2i = K2i (dVyi/dt - a11,iVxiVyi - a12,iVxiωzi - a13,ixiδi),
νv3i = K3i (dVyi/dt - a11,iVxiVyi - a12,iVxiωzi - a13,ixiδi);
блок формирования невязок канала угловой скорости:
νω1i = K1i (dωzi/dt - a21,iVxiVyi - a22,iVxiωzi - a23,ixiδi),
νω2i = K2i (dωzi/dt - a21,iVxiVyi - a22,iVxiωzi - a23,ixiδi),
νω3i = K3i (dωzi/dt - a21,iVxiVyi - a22,iVxiωzi - a23,ixiδi);
блок формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале боковой скорости:
a11,i+1 = a11,i + K1i (dVyi/dt - a11,iVxiVyi - a12,iVxiωzi - a13,ixiδi),
a12,i+1= a12,i + K2i (dVyi/dt - a11,iVxiVyi - a12,iVxiωzi - a13,ixiδi),
a13,i+1 = a13,i + K3i (dVyi/dt - a11,iVxiVyi - a12,iVxiωzi - a13,ixiδi);
блок формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале угловой скорости:
a21,i+1 = a21,i + K1i (dωzi/dt - a21,iVxiVyi - a22,iVxiωzi - a23,ixiδi),
a22,i+1 = a22,i + K2i (dωzi/dt - a21,iVxiVyi - a22,iVxiωzi - a23,ixiδi),
a23,i+1 = a231,i + K3i (dωzi/dt - a21,iVxiVyi - a22,iVxiωzi - a23,ixiδi);
блок сравнения - формирует модули разностей гидродинамических коэффициентов судна, которые поступают:
- из блока памяти a11,i, a12,i, a13,i, a21,i, a22,i, a23,i;
- из блоков формирования коррекции гидродинамических коэффициентов канала боковой скорости: a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1;
- из блоков формирования коррекции гидродинамических коэффициентов канала угловой скорости: a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1;
для сравнения с допустимыми значениями - εij:
| a11,i+1 - a11,i | ≤ ε11, | a12,i+1 - a12,i | ≤ε12, | a13,i+1 - a13,i | ≤ε13, (А)
| a21,i+1 - a21,i | ≤ ε21, | a22,i+1 - a22,i | ≤ε22, | a23,i+1 - a23,i | ≤ε23;
отличающаяся тем, что содержит блок формирования коэффициентов усиления в процессе идентификации гидродинамических коэффициентов судна:
K1i = P11,iVxiVyi + P12,iVxiωzi+ P13,ixiδi,
K2i = P12,iVxiVyi + P22,iVxiωzi+ P23,ixiδi,
K3i = P13,iVxiVyi + P23,iVxiωzi+ P33,ixiδi;
и блок формирования коррекции элементов ковариационной матрицы
P11,i+1 = P11,i - K²1i / ri,
P12,i+1 = P12,i - K1i - K2i / ri,
P13,i+1 = P13,i - K1i - K3i / ri,
P22,i+1 = P22,i - K²2i / ri,
P23,i+1 = P23,i - K2i - K3i / ri,
P33,i+1 = P33,i - K²3i / ri;
где
ri=V²xiyiP11,i+2V²xiVyiωziP12,i+2V³xiVyiδiP13,i+V²xiωzi²P22,i+2V³xiVyiδiP23,i+ +V4xiδ²i +1;
если все условия (А), формируемые в блоке сравнения, удовлетворяются, то полученные оценки гидродинамических коэффициентов в блоке формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале боковой скорости - Vy и блоке формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале угловой скорости - ωz близки к искомым значениям, если же хотя бы одно из шести условий (А), полученных в блоке сравнения, не удовлетворяется, то шесть элементов ковариационной матрицы P11,i+1, P12,i+1, P13,i+1, P22,i+1, P23,i+1, P33,i+1 из блока формирования коррекции элементов ковариационной матрицы вводят в блок памяти взамен находившихся в блоке памяти шести элементов ковариационной матрицы P11,i, P12,i, P13,i, P22,i, P23,i, P33,i и три оценки гидродинамических коэффициентов a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1 из блока формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале боковой скорости - Vy и три оценки гидродинамических коэффициентов a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1 из блока формирования коррекции оценок гидродинамических коэффициентов в канале угловой скорости - ωz вводят в блок памяти взамен находившихся в блоке памяти: a11,i, a12,i, a13,i и a21,i, a22,i, a23,i;
через интервал времени Δt в системе процесс коррекции гидродинамических коэффициентов a11,i+1, a12,i+1, a13,i+1, a21,i+1, a22,i+1, a23,i+1 и элементов ковариационной матрицы P11,i+1, P12,i+1, P13,i+1, P22,i+1, P23,i+1, P33,i+1 повторяется.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области диагностики технического состояния систем с электрическим приводом. Технический результат заключается в обеспечении контроля технического состояния системы управления электроприводом.

Изобретение относится к техническим системам, а именно к способам оптимального моделирования устройств электронной техники. Технический результат - упрощение определения выходной реакции линейного устройства на входной сигнал в виде функции времени и расширение функциональных возможностей за счет возможности моделирования линейного устройства в виде дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами.

Изобретение относится к области диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры. Техническим результатом является повышение эффективности диагностики радиоэлектронной аппаратуры или его отдельных элементов неконтактным способом.

Изобретение относится к средствам моделирования и оценивания факторов, затрудняющих восприятие информации операторами сложных технических систем. Технический результат заключается в обеспечении предобработки информации в ситуациях сложного (произвольного) воздействия на моделируемый объект дестабилизирующих факторов посредством применения однотипных фрагментов оснащаемого интеллектуального стенда.

Изобретение относится к контролю и диагностике систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является уменьшение вычислительных затрат, связанных с реализацией моделей с пробными отклонениями параметров или анализом знаков передач сигналов.

Группа изобретений относится к планированию нагрузки электростанции. Техническим результатом является оптимизация планирования нагрузки в электростанции с целью минимизации эксплутационных затрат.

Изобретение относится к области техники контроля авиационного двигателя летательного аппарата, в частности к стандартизации данных, используемых для контроля авиационного двигателя.

Изобретение относится к области техники контроля авиационного двигателя, в частности к идентификации отказов и к обнаружению неисправных компонентов в авиационном двигателе.
Изобретение относится к корабельному вооружению и судовому радиооборудованию. Способ заключается в проведении натурных испытаний комплекса средств вооружения корабля, в процессе которых в каждом испытании постоянно измеряют и фиксируют параметры состояния внешней среды и испытуемого комплекса.

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в динамической системе с произвольным их соединением, а также улучшение помехоустойчивости способа диагностирования непрерывных систем автоматического управления путем улучшения различимости дефектов.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к автоматическому управлению движением корабля. Система отказоустойчивого управления движением корабля содержит блок дифференцирования, датчик руля, три датчика глубины, датчик угла дифферента, рулевой привод, задатчик глубины угла дифферента, три фильтра оценки глубины, четыре фильтра оценки угла дифферента, сумматор, рулевой привод, семь блоков диагностики, формирователь средних значений оценки глубины.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к области автоматического управления движением судов. Система идентификации гидродинамических коэффициентов математической модели движения судна содержит рулевой привод, датчики: угловой скорости, курса судна, угла перекладки руля, боковой скорости, скорости хода судна, углового ускорения и бокового ускорения, блок задания маневра идентификации, два блока суммирования, блок памяти, блок сравнения, десять сумматоров и десять множителей.

Изобретение относится к области судовождения, а именно к автоматическому управлению движением судна по заданному маршруту. Отказоустойчивая система автоматического управления движением судна содержит датчик руля, датчик угловой скорости, датчик скорости хода, датчик угла курса, задатчик угла курса, сумматор, рулевой привод.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к автоматическому управлению угловым движением судна. Для отказоустойчивого умерения крена судна на подводных крыльях используют: блок датчиков угла поворота закрылков, датчик угла крена, блок дифференцирования, блок приводов закрылков, блок регуляторов, на входы которого вводят сигналы: отклонения углов закрылков и производную оценку угла крена.

Изобретение относится к системам автоматического управления, работающих длительное время при воздействии неблагоприятных внешних факторов. Система управления, содержащая три управляющих вычислителя с подключенными к ним через блок сбора информации датчиками, аппаратурой спутниковой навигации, подсистемой инерциальной навигации, подсистемой оптической коррекции, содержит формирователь синхроимпульсов, переключатель каналов вычислителей, подключенный входами к вычислителям, а выходом - к исполнительным органам с датчиками обратной связи и формирователю синхроимпульсов, блок контроля и управления.

Изобретение относится к области судовождения. Система содержит приемник (1) спутниковой навигационной системы, задатчик (2) маршрута с выходами заданного сигнала путевого угла (ПУ) и заданного угла φзд угла курса, регулятор (3) угла δзд перекладки руля, рулевой привод (4), регулятор (5) оборотов nзд гребного вала, привод (6) гребного вала, регулятор (7) оборотов nподр, подруливающего устройства, подруливающее устройство (8), блок (9) сравнения, блок (10) разностей, блок (11) коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов nзд гребного вала, оборотов nподр подруливающего устройства, блок (12) четырех секторов граничных значений углов положения вектора путевого угла (ПУ), формирователь (13) коэффициентов управления и судно (14), соединенные между собой.

Способ управления движением судна по широте и долготе позволяет управлять движением судна по заданной траектории с корректировкой скорости движения по времени. Корректировка по времени обеспечивает нахождение судна в заданной точке в заданное время.

Изобретение относится к области судостроения. Способ заключается в использовании задатчика глубины, первого фильтра оценки сигнала глубины, четвертого фильтра оценки сигнала угла дифферента и сумматора, на вход которого вводят сигналы.

Изобретение относится к системам управления высокоманевренными объектами. Система содержит датчики входной информации и аппаратуру спутниковой навигации, подключенные к управляющему вычислительному устройству (УВУ), выходы которого подключены к устройству управления исполнительными механизмами (УУИМ).

Изобретение относится к области судовождения по заданному маршруту. Предложенный способ базируется на автоматическом управлении движением судна с двумя законами управления - оптимальным (в смысле точности стабилизации судна на курсе при спокойном море) и «облегченным» (для сохранности работоспособности рулевого привода при сильном волнении на море).

Группа изобретений относится к области судовождения, а именно к способу управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений и системе, использующей данный способ. Для управления движением судна с компенсацией медленно меняющихся внешних возмущений используют задатчик курсового угла, приемник спутниковой навигационной системы, рулевой привод, электронную модель движения судна, регулятор-сумматор, интегратор, функциональный преобразователь, датчики угловых ускорений и угловых скоростей, судовой измеритель скорости, судовой многолучевой эхолот, электронную картографическую навигационную информационную систему. Получают управляющий сигнал на вход рулевого привода, используя следующие сигналы: заданного курса и оценки угла курса, невязки, угла перекладки руля, курса с приемника спутниковой навигационной системы. Достигается повышение точности управления движением судна по заданной траектории. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх