Устройство для управления успоко-ителем качки судов

 

Союз Советских

Соцналнстнчесннх

Республнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<о796069 (61) Дополнительное н авт. сеид-ву д 524 731 (22) Заявлено 190279 (21) 2726 798/27-11 с присоединением заявки йо (23) ПриоритетОпублииоваио 150181 Бюллетень Й9 2

Дата опубликования описания 150181 (51)М. Кл.

В 63 В 39/06

Государственный комитет

СССР ао делан изобретений н открытий (53) УДК 621. 52 (088.8) (72) Авторы изобретения

A,È.Ãîëüäèí, В.И.Ляпин, Л.В.Нестеренко и М.A.Ñìèðíîâ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ УСПОКОИТЕЛЕМ

КАЧКИ СУДОВ

Изобретение относится к судостроению в частности к устройствам для управления успокоителем качки судов.

По основному авт.св. Р 524731 5 известно устройство для управления успокоителем качки судов, содержащее формирователь сигнала управления, связанный через операционный усилитель с ограничителем со входом блока 10 умножения, к другому входу которого подключен выход функционального преобразователя сигнала датчика скорости и подключенные к выходу блока умножения следящие приводы, кикематичес- 15 ки связанные с датчиком положительной обратной связи по углу поворота бортовых рулей, фаэочувствителькый выпрямитель и дополнительный блок умножения, причем ко входам последнего подключе- 2() ны соответственно выход функционального преобразователя сигнала датчика скорости и через фаэочувствительный выпрямитель — датчик положительной обратной связи, а выход дополнительного 25 блока умножения подключен к входу операционного усилителя с ограничением Е13

Недостатком данного устройства является невозможность контроля работы 3О и диагностики состояния успокоителя качки.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем обеспечения контроля работы и диагностики состояния успокоителя качки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено первым и вторым блоками контроля, блоком деления, блоком сравнения, первым и вторым апериодическими операционными усилителями, множительным устройством, тремя выпрямителями и датчиком эталонного сигнала, причем первый блок контроля подключен к выходу блока сравнения, а второй — к выходу блока деления, один вход которого соединен через первый выпрямитель и первый апериодический операционный усилитель с выходом формирователя сигнала управления, а другой вход блока деления подключен к выходу второго апериодического операционного усилителя и к первому входу блока сравнения, второй вход которого связан с выходом множительного устройства, входы которого подключены к датчику эталонного сигнала и выходу функционального преобразователя сигкала датчика скорости, причем один вход второго апериодичес796069 кого операционного усилителя соединен через второй выпрямиель с выходом формирователя сигнала управления, а другой вход связан через третий выпрямитель с выходом дополнительного блока умножения.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит формирователь

1 сигнала управления, к выходу которого подключен вход операционного усилителя 2 с ограничением и через первый и второй выпрямители 3 и 4 входы первого и второго апериодических операционных усилителей 5 и б.

Выход усилителя 2 подключен к одному из входов блока 7 умножения, к дру- 15 гому входу которого подключен выход функционального преобразователя 8, например нелинейного. К выходу блока

7 умножения подключены следящие приводы 9 поворота бортовых рулей, с ко- Яф торыми кинематически связан датчик 10 положительной обратной связи по углу перекладки руля. Выход датчика 10 через фазочувствительный выпрямитель

11 подключен ко входу дополнительного 5 блока 12 умножения, к другому входу которого подключен выход функционального преобразователя 8. Выход блока

12 умножения подключен к входу операционного усилителя 2 и одновременно через третий выпрямиель 13 — к входу апериодического операционного усилителя б, выход которого подключен ко входам блока 14 деления и блока 15 сравнения. К другому входу блока 15 сравнения подключен выход множительного устройства 16, к входам которого подключены датчик 17 эталонного сигнала и выход функционального преобразователя 8. Выход блока 14 деления подключен к первому блоку 18 контро- 4Q ля, а выход блока 15 сравнения - к второму блоку 19 контроля.

Устройство работает следующим образом.

При работе успокоителя качки управ-45 ление следящими приводами 9 перекладки рулей осуществляется по сигналам, вырабатываемым формирователем 1 и датчиком 10 положительной обратной связи, причем эти сигналы корректируются в зависимости от скорости хода в функциональном преобразователе 8 и блоках 7 и 12 умножения. В операционном усилителе 2 осуществляется суммирование и ограничение сигналов управления. 55

Признаками нормальной работы успокоителя качки являются высокая кратность умерения качки при условии, что возмущающие моменты, действующие на судно, не превышают максимальных стабили- g{} зирующих моментов, обеспечиваемых конструкцией успокоителя качки и его распОложением на судне (размеры рулей их удаление от продольной оси судна и т.д.).

Известны соотношения для определения величины качки нестабилиэированного и стабилизированного судов.

8 = wc (м,-м„)= а, м„, Ен=ас Мь, гдев и 8 — углы неуспокоенной и успон М коенной качки судна соответственно, W — передаточная функция судС на; возмущающий момент, действующий на судно, Ис — стабилизирующий момент, создаваемый успокоителем, Мо — остаточный момент, равный разности возмущающего и стабилизирующего моментов.

ИВ

Для определения кратности умерения обычно используют отношения соответст-вующих статистических или спектральных характеристик углов качки, однако иэ приведенных соотношений следует, что. этим отношениям равноценны соответствующие отношения характеристик воз- . мущающего и остаточного моментов.

В предлагаемом устройстве формирователем 1 вырабатывается сигнал, пропорциональный остаточному моменту.

Этот сигнал после выпрямления с помощью выпрямителя 3 и преобразования в апериодическом операционном усилителе 5 поступает на вход блока 14 деления в виде сигнала, пропорционального среднему значению остаточного момента. С другой стороны сигнал с формирователя 1 через выпрямитель 4 поступает на вход апериодического операционного усилителя б, где суммируется с выпрямленным на выпрямителе 13 сигналом, пропорциональным стабилизирующему моменту. Этот последний сигнал вырабатывается датчиком

10 положительной обратной связи по углу перекладки рулей, выпрямляется фаэочувствительным выпрямителем 11 и корректируется в зависимости от скорости хода блоком умножения 12. Таким образом, на входе апериодического операционного усилителя б благодаря суммированию сигналов, пропорциональных стабилизирующему и остаточному моментам, вырабатывается значение сигнала, пропорциональное возмущающему моменту.

Поэтому на выходе усилителя получается сигнал, пропорциональный среднему значению возмущающего момента.

Этот сигнал поступает на другой вход блока 14 деления, в котором делением средних значений сигналов, пропорциональных Мр и М т,получается искомое значение кратности умерения, ко796069 торое посТупает на блок 18 контроля.

Одновременно с выхода усилителя 6 сигнал, пропорциональный среднему значению возмущающего момента, поступает на вход блока 15 сравнения, на другой вход которого поступает сигнал, соответствующий предельно достижимому стабилизирующему моменту успокоителя .качки. Этот сигнал вырабатывается датчиком 17 и корректируется в зависимости от скорости хода на множительном устройстве 16. Результат сравнения с выхода блока 15 сравнения поступает на блок 19 контроля.

При нормальной работе успокоителя качки значение кратности умерения по показаниям блока 18 контроля должно быть не менее требуемого значения, оговоренного для успокоителя качки.

Если кратность измерения ниже требуемого значения, необходимо контролировать по блоку 19 контроля соот,ношение значений возмущающего момента и предельно достижимого, стабилизирующего момента NcTmax. Если возмущающий момент не превышает значение М max то недостаточная кратность умерения является признаком неисправности в успокоителе качки.

Технико-экономическая эффективность данного устройства определяется тем, что обеспечивается высокая универсальность управления успокоителем качки при изменении условий эксплуатации, при этом обеспечивается автоматический контроль неисправности успокоителя качки по основному показателю эффективности умерения качки.

Формула изобретения

Устройство для управления успокоителем качки судов по авт.св.9524731, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем обеспечения контроля работы и диагностики состояния успокоителя качки, устройство снабжено первым и вторым блоками контроля, блоком деления, блоком сравнения, .первым и вторым апериодическими операционными усилителями, множительным устройством тремя выпрямителями и датчиком эталонного сигнала, причем первый блок контроля подключен к выходу блока сравнения, а второй — к выходу блока деления, один вход которого соединен через первый выпрямитель и первый апериодический операционный усилитель с выходом формирователя сигнала управ. ления, а другой вход блока деления

20 подключен к выходу второго апериоди-, ческого операционного усилителя и к первому входу блока сравнения, второй вход которого связан с выходом множительного устройства, входы которого д подключены к датчику эталонного сигнала и выходу функционального преобразователя сигнала датчика скорости, причем один вход второго апериодического операционного усилителя соединен через второй выпрямиель с выходом фор® мирователя сигнала управления, а другой вход связан через третий выпрямитель с выходом дополнительного блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 524731, кл. В 63 В 39/06, 1975.

796069

Составитель И. Скуратович

Техред С. Чигунова Корректор Е.Папп

Редактор А.Гук

Заказ 9581/28 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, й-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4