Система автоматического управления движением судна

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ 893672

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.04.80 (21) 2907290/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 63 В 1/28

В 63 Н 25/00

В 63 В 39/06

Государственный комитет ло делам изобретеиий и отермтий

Опубликовано 30.12.81.. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 05.01.82 (53) УДК 629 12 . 532.3. 041 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Д. Добровольский, В. Е. Малофеев, и Э. А. Янчевский (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ДВИЖЕНИЕМ СУДНА Недостатком известной системы является низкая точность стабилизации и подверженность быстрому износу. Система не обеспечивает стабилизацию судна по вертикальному положению центра тяжести и отрабатывает высокочастотные возмущения, бесполезно загружая приводы рулей.

Изобретение относится к судовой автоматике и может бвть использовано в системах автоматического управления движением судна.

Известна система автоматического управления движением судна, преимущественно полупогруженного, содержащая задатчик и датчик угла дифферента, соединенное с их выходами сравнивающее устройство, выход которого связан с дифференцирующим блоком, фильтр низких частот, соединенный первым и вторым входами соответственно с выходами сравнивающего устройства и дифференцирующего блока, сумматоры кормового и носового рулей, выходы которых связаны с соответствующими приводами, и датчики положения кормового и носового рулей, соединенные входами с первыми входами соответствующих сумматоров (1).

Цель изобретения — повышение точности стабилизации судна и увеличение срока службы оборудования.

Для этого система снабжена инвертором, фильтром Калмана-Бьюси, входы которого связаны соответственно с выходами сравнивающего устройства, дифференцирующего блока и датчиков положения кормового и носового рулей, а выходы — с третьим и четвертым входами фильтра низких частот, блоком управления дифферентом, связанным со вторым входом сумматора кормового руля и через инвентор со вторым входом сумматора носового руля, и блоком управления погружением, связанным с третьими входами сумматоров кормового и носового рулей, На чертеже изображена блок-схема уст15 роиства.

Система автоматического управления движением судна содержит задатчик 1 и датчик 2 угла дифферента, выходы которых через сравнивающее устройство 3 связаны с дифференцирующим блоком 4, сумматоры

5 и 6 кормового и носового рулей, выходы которых соединены с управляемыми входами приводов 7 и 8 кормового и носового рулей, датчики 9 и 10 положения кормового и

893672

3 носового рулей, выходы которых связаны с первыми входами соответствующих сумматоров 5 и 6, фильтр 11 Калмана- Бьюси, фильтр 12 низких частот, блоки 13 и 14 управления дифферентом и погружением, соответственно, и инвертор 15. При этом выход сравнивающего устройства 3 соединен с первыми входами фильтра 11 КалманаБьюси и фильтра 12 низких частот и через дифферениируюший блок 4 со вторыми входами фильтра 11 Калмана-Бьюси и фильтра 12 низких частот, а третий и четвертый входы фильтра 11 Калмана-Бьюси соединены с датчиками 9 и 10 положения кормового и носового рулей соответственно. Выходы фильтра 11, соответствующие вертикальному отклонению и скорос-.и вертикального отклонения, соединены с третьим и четвертым входами фильгра 12 низких частот соответственно, выходы которого. соответствующие дифферснту и скорости дифферента. соединены со входами блока 13 управления дифферентом, а выходы, соответствующие вертикальному отклонению и скорости вертикального отклонения, соединены со входами блока 14 управления погружением. Выход блока 13 связан со вторым входом сумматора 5 кормового руля и через инвертор

15 со вторым входом сумматора 6 носового руля. Выход блока !4 соедиttctt с третьими входами сумматоров 5. 6.

Система автоматического управления движением судна работает следующим образом.

Сигнал заданно"o зна .ения дифферента с задатчика 1 дифферента и сигнал текущего значения дифферента с дат-ика 2 дифферента поступают на сравниваюшее устройство 3, где производится формирование сигнала рассогласования по дифференту.

Сигнал с выхода сравнивающего устройства

3 поступает на первые входы фильтра 11 и фильтра 12 и через дифференцируюший блок

4, где формируется его производная, поступает на вторые входы фильтра 11 и фильтра 12. На третий и четвертый входы фильтра ! 1 сигналы поступают с датчиков 9 и 10 положения KopMOUOI и носового горизонтальных рулей. В фильтре 11 Калмана-Бьюсси производится формирование сигналов вертикального отклонения центра тяжести судна и скорости вертикального отклонения центра тяжести судна, которые поступают соответственно на третий и четвертый входы фильтра 12. С выхода фильтра 12 сигналы, соответствующие дифференту и скорости дифферента, поступают на входы блока 13 управления дифферентом, а сигналы, соответствуюшие вертикальному отклонению и скорости вертикального отклонения, поступают на входы блока 14 управления погружением. В блоках 13 и 14 производится усиление и суммирование входных сигналов.

С выхода блока 13 сигнал поступает на второй вход сумматора 5 кормового руля

2о

Формула изобретения

4G

5О

4 и через инвертор 15 на второй вход сумматора 6 носового руля. С выхода блока 14 сигнал поступает на третьи входы сумматоров 5 и 6, на первые входы которых поступают сигналы с датчиков 9 и 10 положения кормового и носового рулей соответственно.

На сумматоре 5 производится формирование сигнала управления кормовым горизонтальным рулем, а на сумматоре 6 — носовым горизонтальным рулем. С выхода сумматора

5 сигнал поступает на управляющий вход привода 7 кормового руля, а с выхода сумматора 6 на управляемый вход привода 8 носового руля. Привод 7 приводит в движение кормовой горизонтальный руль и датчик 9 положения кормового руля. Привод

8 приводит в движение носовой горизонтальныи руль и датчик 10 положения носово -о руля.

Использование изобретения позволит производить стабилизацию судна по вертикальному положению, повысить точность стабидифференту системы.

Система автоматического управления движением судна, преимущественно полупогруженного, содержащая задатчик и датчик угла дифферента, соединенное с их выходами сравнивающее устройство, выход которого связан с дифференцируюшим блоком, филь"р низких частот, соединенный первым и вторым входами соответственно с выходами сравниваюшего устройства и дифференцируюшего блока, сумматоры кормового и носового рулей, выходы которых связаны с приводами соответствующих рулей и датчики положения кормового и носового рулей, соединенные выходами с первыми входами соогветствуюгцих сумматоров, отличаюи!аяся тем, что, с целью повышения точности стабилизации полупогруженного судна и увеличения срока службы оборудования, она снабжена инвентором, фильтром КалманаЬьюси, входы которого связаны соответственно с выходами сравнивающего устройства, дифференцируюшего блока и датчиков положения кормового и носового рулей, а выходы — с третьим и четвертым входами фильтра низких частот, блоком управления дифферентом, связанным со вторым входом сумматора кормового руля и через инвертор со входом сумматора носового руля, и блоком управления погружением, связанным с третьими входами сумматоров кормового и носового рулей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Баскаков И. Я., Бурлаков В. Н. Морское судно на автоматически управляемых подводных крыльях «Тайфун». — «Судостроение», 1971, № 10, с. 3 — 8.

893672

Составитель С. Марфина

Редактор Е. Лушникова Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 11357 27 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4