ES2211043T3 - Dispositivo de estabilizacion para los movimientos de un barco. - Google Patents

Dispositivo de estabilizacion para los movimientos de un barco.

Info

Publication number
ES2211043T3
ES2211043T3 ES99906037T ES99906037T ES2211043T3 ES 2211043 T3 ES2211043 T3 ES 2211043T3 ES 99906037 T ES99906037 T ES 99906037T ES 99906037 T ES99906037 T ES 99906037T ES 2211043 T3 ES2211043 T3 ES 2211043T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
angle
component
acceleration
stabilization
ship
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99906037T
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Niggemann
Ulrich Esders
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2211043T3 publication Critical patent/ES2211043T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0875Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted to water vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Dispositivo de estabilización para movimientos de barcos, con aletas de estabilización regulables, dispositivos (37) de accionamiento por medio de los cuales puede regularse la posición de las aletas de estabilización, con un dispositivo (20 a 41) de control, por medio del cual pueden generarse señales de control que corresponden a las posiciones teóricas de la aleta de estabilización correspondiente y que pueden transmitirse al dispositivo (37) de accionamiento correspondiente, y con un dispositivo (1) de medición por medio del cual pueden registrarse los movimientos de balanceo de un barco, pueden generarse las señales de medición que corresponden a los movimientos de balanceo registrados y pueden aplicarse al dispositivo de control, con lo que el dispositivo de control está configurado de tal manera que pueden registrarse por separado un ángulo de balanceo, y una velocidad del ángulo de balanceo y/o una aceleración del ángulo de balanceo como magnitudes de medición o pueden determinarsepor separado a partir de las magnitudes de medición, de tal manera que una señal de control generada en el dispositivo de control para la compensación del movimiento de balanceo del barco se compone de un componente del ángulo de balanceo, y de un componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o de un componente de la aceleración del ángulo de balanceo, y de tal manera que la fracción del componente del ángulo de balanceo y del componente de la velocidad del ángulo de balanceo y / o del componente de la aceleración del ángulo de balanceo en la señal de control puede determinarse libremente con anterioridad.

Description

Dispositivo de estabilización para los movimientos de un barco.
La invención se refiere a un dispositivo de estabilización para los movimientos de los barcos, con aletas de estabilización regulables, con dispositivos de accionamiento por medio de los cuales puede regularse la posición de las aletas de estabilización, con un dispositivo de control por medio del cual pueden generarse y aplicarse al dispositivo de accionamiento correspondiente las señales de control que corresponden a las posiciones teóricas de la correspondiente aleta de estabilización, y con un dispositivo de medición por medio del cual pueden registrarse los movimientos de balanceo de un barco, pueden generarse señales de medición que corresponden a los movimientos de balanceo registrados y pueden aplicarse al dispositivo de control, estando configurado el dispositivo de control de tal manera que pueden registrarse por separado como magnitudes de medición un ángulo de balanceo y una velocidad del ángulo de balanceo y/o una aceleración del ángulo de balanceo o determinarse de forma independiente a partir de las magnitudes de medición, de tal manera que una señal de control generada en el dispositivo de control para compensar el movimiento de balanceo del barco puede estar compuesta de un componente del ángulo de balanceo y un componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o de un componente de la aceleración del ángulo de balanceo, y de tal manera que la fracción del componente del ángulo de balanceo y el componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o el componente de la aceleración del ángulo de balanceo en la señal de control puede determinarse libremente con anterioridad.
A partir del documento EP 0 591 366 B1 se conoce un dispositivo de estabilización para movimientos de los barcos en el que pueden compensarse los movimientos de balanceo del barco. Para ello, se genera una señal de control característica del movimiento de balanceo del barco, que conduce a un determinado ajuste de las aletas de estabilización y, por ello, contrarresta el movimiento de balanceo del barco.
Además, a partir del documento GB-A-1 047 263 se conoce un dispositivo de estabilización para los movimientos de los barcos con el que también pueden registrarse las velocidades del ángulo de balanceo y las aceleraciones del ángulo de balanceo para mejorar la estabilización de los movimientos del barco.
Puesto que las condiciones meteorológicas y, con ello, los requisitos en el dispositivo de estabilización, son muy diferentes, el dispositivo de estabilización explicado al principio no está en condiciones, bajo cualquier circunstancia, de conseguir el resultado de estabilización óptimo que se obtiene a partir de las particularidades físicas.
La invención se basa en la tarea de perfeccionar el dispositivo de estabilización para los movimientos de los barcos ilustrado al principio, de tal manera que esté en condiciones, tanto con el mar malo como también con cualquier otra condición atmosférica, de reducir también los movimientos de cabeceo del barco de forma óptima.
Esta tarea se soluciona según la invención porque el dispositivo de estabilización presenta otro dispositivo de medición por medio del cual pueden registrarse los movimientos de cabeceo del barco, pueden generarse señales de medición correspondientes a los movimientos de cabeceo registrados y pueden aplicarse al dispositivo de control, con lo que el dispositivo de control está configurado de tal manera que pueden registrarse de forma independiente como magnitudes de medición o determinarse de forma separada a partir de las magnitudes de medición un ángulo de cabeceo y/o una velocidad del ángulo de cabeceo y/o una aceleración del ángulo de cabeceo, de tal manera que una fracción de la señal de la señal de control generada en el dispositivo de control para compensar el movimiento de cabeceo del barco puede estar compuesta de un componente del ángulo de cabeceo y/o de un componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o de un componente de la aceleración del ángulo de cabeceo, y de tal manera que la fracción del componente del ángulo de cabeceo y/o del componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o del componente de la aceleración del ángulo de cabeceo pueden determinarse libremente con anterioridad en la fracción de señal de la señal de control generada para compensar el movimiento de cabeceo. Asimismo, respecto a la compensación de los movimientos de cabeceo es posible la conexión de prioridad ya descrita en relación con los movimientos de balanceo y guiñada con transiciones fluidas respecto a la reducción de los movimientos de cabeceo del barco.
Queda garantizada una configuración robusta de los dispositivos de medición durante la generación correcta y fiable de las señales de medición si los dispositivos de medición que sirven para registrar los movimientos de balanceo y/o de guiñada y/o de cabeceo del barco se configuran como elementos sensores de la aceleración.
Para un registro exacto de los movimientos de balanceo del barco es ventajoso que el dispositivo de medición para registrar el movimiento de balanceo presente tres elementos sensores de la aceleración, de los cuales uno está dispuesto en el eje longitudinal del barco y los otros dos están dispuestos lo más alejados posible a babor o estribor.
De forma correspondiente, para el registro del movimiento de cabeceo del barco es ventajoso que el dispositivo de medición previsto para ello presente tres elementos sensores de la aceleración, de los cuales uno está dispuesto en la zona del eje longitudinal del barco y los otros dos están dispuestos desplazados lo más alejados posible hacia la proa o la popa del barco.
Para un registro lo más exacto posible del movimiento de guiñada del barco es ventajoso que el dispositivo de medición presente tres elementos sensores de la aceleración, de los cuales uno está dispuesto en la zona del eje transversal del barco y los otros dos están dispuestos desplazados lo más alejados posible hacia la proa o la popa del barco.
Para reducir en la mayor medida posible el gasto para los dispositivos de medición del dispositivo de estabilización según la invención es conveniente que uno o varios elementos sensores de la aceleración estén configurados de tal manera y estén dispuestos de tal manera que puedan emplearse para registrar el movimiento de balanceo y/o de guiñada y/o de cabeceo del barco. Entonces, por medio de un elemento sensor de la aceleración pueden registrarse diferentes movimientos del barco, pudiendo reducirse con ello la cantidad total de elementos sensores de la aceleración que son necesarios para configurar los dispositivos de medición.
De forma conveniente, los dispositivos de accionamiento para ajustar las aletas de estabilización forman parte de una instalación hidráulica con un depósito y una bomba de presión constante, pudiendo registrarse en el dispositivo de control del dispositivo de estabilización según la invención el grado de llenado actual del depósito de la instalación hidráulica como magnitud de medición y tenerla en cuenta al generar la señal de control. Para ello, siempre puede estar vigente y siempre a tiempo la conexión de prioridad mencionada al principio si la capacidad del dispositivo de estabilización según la invención no es suficiente para reducir de forma óptima los movimientos del barco.
Según otra forma de realización del dispositivo de estabilización según la invención, en el dispositivo de control puede estar simulada la capacidad de la bomba de presión constante para volver a rellenar el depósito y puede tenerse en cuenta al generar la señal de control.
Para la optimización adicional del funcionamiento del dispositivo de estabilización según la invención, su dispositivo de control puede presentar una fracción de control por medio de la cual puede ajustarse la potencia de los dispositivos de accionamiento que puede ser requerida para la estabilización de los movimientos del barco. Para ello es posible que se tengan en consideración ciertos movimientos del barco para impedir un gasto desproporcionadamente alto para el funcionamiento del dispositivo de estabilización.
Como es sabido, para la estabilización de los movimientos del barco, las aletas de estabilización se ajustan de forma correspondiente a señales de control formadas a partir de su posición real y su posición teórica, y las señales de control se generan en función de señales de medición que se corresponden a los movimientos de balanceo de un barco, con lo que puede registrarse o determinarse por separado un ángulo del balanceo y una velocidad del ángulo de balanceo y/o una aceleración del ángulo de balanceo, y cada señal de control se genera a partir de un componente del ángulo de balanceo y un componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o un componente de la aceleración del ángulo de balanceo, con lo que la fracción del componente del ángulo de balanceo y/o del componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o del componente de la aceleración del ángulo de balanceo puede determinarse libremente con anterioridad en la señal de control.
Para el caso de que una potencia de accionamiento que se pone a disposición para ajustar las aletas de estabilización no sea suficiente para compensar el ángulo de balanceo, la velocidad del ángulo de balanceo y también la aceleración del ángulo de balanceo, según la tendencia, primero se reduce la compensación del ángulo de balanceo, luego la compensación de la velocidad del ángulo de balanceo y luego la compensación de la aceleración del ángulo de balanceo.
La reducción de la compensación de la velocidad del ángulo de balanceo o de la compensación de la aceleración del ángulo de balanceo puede iniciarse ya antes de que se haya reducido por completo la compensación del ángulo de balanceo o la compensación de la velocidad del ángulo de balanceo.
Según la invención, en este caso es posible generar las señales de control, adicionalmente, en función de las señales de medición que corresponden a los movimientos de cabeceo del barco, registrándose y determinándose por separado un ángulo de cabeceo y/o una velocidad del ángulo de cabeceo y/o una aceleración del ángulo de cabeceo; cada señal de control se genera con una fracción de señal que tiene en cuenta el movimiento de cabeceo del barco, la cual se compone de un componente del ángulo de cabeceo y / o un componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o un componente de la aceleración del ángulo de cabeceo; la fracción del componente del ángulo de cabeceo y/o del componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o del componente de la aceleración del ángulo de cabeceo en la fracción de señal de la señal de control que tiene en cuenta el movimiento de cabeceo del barco puede determinarse libremente con anterioridad.
En el caso de que una potencia de accionamiento que se pone a disposición para el ajuste de las aletas de estabilización no sea suficiente para compensar el ángulo de cabeceo, la velocidad del ángulo de cabeceo y también la aceleración del ángulo de cabeceo, según la tendencia, primero se reduce la compensación del ángulo de cabeceo, luego la compensación de la velocidad del ángulo de cabeceo y luego la compensación de la aceleración del ángulo de cabeceo.
La reducción de la compensación de la velocidad del ángulo de cabeceo o de la aceleración del ángulo de cabeceo puede iniciarse ya antes de que se haya reducido completamente la compensación del ángulo de cabeceo o la compensación de la velocidad del ángulo de cabeceo.
En el caso de que una potencia de accionamiento que se pone a disposición para ajustar las aletas de estabilización no sea suficiente para compensar el movimiento de balanceo y/o el movimiento de cabeceo del barco, según la tendencia, primero se reduce la compensación del movimiento de cabeceo.
La reducción de la compensación del movimiento de balanceo puede iniciarse antes de que se haya reducido por completo la compensación del movimiento de cabeceo.
Además, las señales de control pueden modificarse en función de la velocidad del barco.
Con velocidad creciente pueden atenuarse las señales de control.
Puede modificarse la potencia exigible para el ajuste de las aletas de estabilización en función de la compensación deseada o requerida de los movimientos del barco.
A continuación se explica detalladamente la invención mediante una forma de realización con referencia al dibujo. Se muestra:
la figura 1, una representación básica de un dispositivo de medición para registrar el movimiento de balanceo de un barco;
la figura 2, una representación básica de un dispositivo de medición para registrar el movimiento de cabeceo del barco,
la figura 3, una representación básica de un dispositivo de medición para registrar el movimiento de guiñada del barco,
la figura 4, una representación básica de una instalación hidráulica del dispositivo de estabilización según la invención, y
las figuras 5 a 7, a modo de ejemplo, la regulación según la invención para compensar el movimiento de balanceo del barco.
En la figura 1 se muestra de forma básica un dispositivo 1 de medición para registrar el movimiento de balanceo de un barco 2. El dispositivo 1 de medición tiene tres elementos 3, 4, 5 sensores de la aceleración de los cuales el del medio 3 está dispuesto en la zona del eje longitudinal del barco y los otros dos 4, 5 están dispuestos lo más alejados posible a estribor y babor del barco 2. Debido a esta disposición de los elementos sensores de la aceleración se producen señales de medición de mayor precisión y resolución.
Un dispositivo 6 de medición mostrado en la figura 2 para registrar el movimiento de cabeceo del barco 2 también tiene tres elementos 7, 8, 9 sensores de la aceleración, de los cuales uno está dispuesto en la zona del eje longitudinal del barco y los otros dos están dispuestos desplazados lo más aleados posibles hacia la proa y la popa del barco 2. También aquí se producen las ventajas descritas en relación con el dispositivo 1 de medición respecto a las señales de medición obtenidas.
Algo análogo es válido para un dispositivo 10 de medición mostrado en la figura 3 para registrar el movimiento de guiñada con elementos 11, 12, 13 sensores de la aceleración, de los cuales el elemento 11 sensor de la aceleración está dispuesto aproximadamente en la zona del eje transversal del barco y los dos elementos 12, 13 sensores de la aceleración restantes están dispuestos desplazados hacia la proa o la popa del barco 2.
Una instalación 14 hidráulica mostrada de forma básica en la figura 4 tiene un depósito 15 y una bomba 16 de presión constante, que se acciona por medio de un motor 17.
El depósito 15 tiene una burbuja de gas, no mostrada, contra la cual se forma la presión del fluido hidráulico por medio de la bomba 16 de presión constante. Entre la bomba 16 de presión constante y el depósito 15 está dispuesta una válvula 18 de retención. La bomba 16 de presión constante ejerce presión sobre el depósito 15 hasta que la presión en la parte del depósito de la instalación 14 hidráulica es mayor que una presión previamente determinable.
A la instalación 14 hidráulica están conectados dispositivos 19 de accionamiento que sirven para el ajuste de aletas de estabilización no mostradas. Lógicamente, para ello están dispuestas disposiciones de válvulas, o similares, por medio de las cuales puede controlarse y regularse el movimiento de las aletas de estabilización.
Mediante las figuras 5 a 7 se describe a continuación de forma básica el dispositivo de estabilización según la invención, a modo de ejemplo, referido a la compensación del movimiento de balanceo del barco.
Por medio del elemento 4 sensor de la aceleración dispuesto a estribor se pone a disposición una señal de medición característica del movimiento oscilante alrededor del eje longitudinal del barco que tiene lugar allí; de forma correspondiente, el elemento 5 sensor de la aceleración dispuesto a babor pone a disposición una señal de medición característica del movimiento oscilante del barco alrededor del eje longitudinal del barco que tiene lugar allí. Los dos elementos 4, 5 sensores de la aceleración pueden colocarse, por ejemplo, en una caja de engranajes del motor en el lado de babor o estribor. El elemento 3 sensor de la aceleración dispuesto en la zona del eje longitudinal del barco sirve para determinar la escora del barco, incluyendo la aceleración transversal; éste también está configurado para ello como inclinómetro.
En un observador 20 de estado se calculan, a partir de las magnitudes de entrada, concretamente, la aceleración vertical por el lado de estribor, la aceleración vertical por el lado de babor y la escora del barco, incluyendo la aceleración transversal, la aceleración del balanceo, la velocidad del balanceo y el ángulo de balanceo.
Para ello, el observador 20 de estado, para formar las magnitudes de regulación citadas, trata tanto la integración como también la diferenciación con sus desventajas específicas. Por tanto, las señales generadas están libres de errores de fase en un intervalo de frecuencia muy grande.
Durante el oleaje correspondiente, las aceleraciones transversales del barco hacen que la señal del inclinómetro puesta a disposición por el elemento 3 sensor de la aceleración no puede emplearse de forma directa. La señal obtenida por el observador 20 de estado está en gran medida libre de estos componentes. Por tanto, es apropiada de forma excelente para la estabilización del ángulo de balanceo. El observador 20 de estado simula de forma algorítmica las propiedades dinámicas del movimiento de balanceo del barco. Las señales de los elementos 3, 4, 5 sensores de la aceleración sólo forman valores de corrección.
Para conseguir una alta acción de estabilización de, por ejemplo, el 90% con un oleaje ligero y medio, son necesarios altos coeficientes de regulación o retroalimentación; como se desprenden a partir de la figura 6, en la que se describe el procedimiento de regulación respecto al vector de estado de babor, las magnitudes calculadas en el observador 20 de estado, concretamente, el ángulo de balanceo, la velocidad del ángulo de balanceo y la aceleración del ángulo de balanceo, se ponderan por separado con sus coeficientes de retroalimentación asociados en cada caso, como se muestra en las etapas 23, 24, 25 del funcionamiento.
Con mar de popa y al posicionar los remos se originan movimientos de balanceo lentos, que también requieren grandes coeficientes de retroalimentación y regulación.
Sin embargo, con oleaje fuerte se produce entonces un control que escapa de los límites de las aletas de estabilización. Esto conduce a un error de fase, que tendría como consecuencia una considerable reducción de la estabilización del dispositivo de estabilización según la invención. Por tanto, los coeficientes de regulación o retroalimentación que ponderan un ángulo de balanceo, la velocidad del ángulo de balanceo y la aceleración del ángulo de balanceo en las etapas 23, 24, 25 del procedimiento deben adaptarse según el oleaje.
El procedimiento de adaptación o ajuste previsto según la invención es una adaptación regulada. En este caso, una magnitud auxiliar hace de magnitud de inicio, la cual es algo menor que la potencia máxima de la instalación 14 eléctrica.
La potencia hidráulica captada por la aleta de estabilización hace de magnitud de regulación. Si ésta sobrepasa el valor de la magnitud auxiliar, tiene lugar una reducción de los coeficientes de regulación o de retroalimentación hasta que la potencia requerida por la aleta de estabilización se adapte a la potencia disponible.
Esta adaptación tiene lugar de forma muy rápida - en un movimiento de la aleta de estabilización con el talón de arriba a abajo-. De esta manera, se impide de forma segura un error de fase debido a la aleta sobrecontrolada, con lo que cada aleta de estabilización presenta una adaptación propia independiente de las otras aletas de estabilización. Esta adaptación regulada es muy poco sensible a las oscilaciones de los parámetros.
En función de la potencia de las aletas de estabilización se modifica de forma individual la ponderación de las magnitudes de estado individuales, concretamente, del ángulo de balanceo, la velocidad del ángulo de balanceo y la aceleración del ángulo de balanceo. Para ello debe aprovecharse de forma óptima la potencia disponible de las aletas. Por ejemplo, con el mar malo se reduce primero la fracción del ángulo de balanceo a favor de la fracción de la velocidad del ángulo de balanceo o de la aceleración del ángulo de balanceo, porque la primera requiere una potencia hidráulica excesivamente grande.
La salida de la adaptación se proporciona a funciones con las cuales se determinan los coeficientes individuales de regulación o retroalimentación, y concretamente en las etapas 26, 27, 28 del procedimiento.
Respecto al ángulo de balanceo, en la etapa 29 del procedimiento tiene lugar, además, aún una compensación de la escora.
En las etapas 26, 27, 28 del procedimiento de modificación que determinan los correspondientes coeficientes de regulación o retroalimentación, se tiene en cuenta información puesta a disposición por un observador 13 respecto a la posición de la aleta de estabilización correspondiente y respecto a la limitación del ángulo de la aleta. Además, gracias a la etapa 31 del procedimiento se toma como base el movimiento combinado del barco en las etapas 26, 27, 28 del procedimiento de modificación.
El coeficiente proporcionado finalmente, tras una etapa 35 de procedimiento, a un elemento 37 transmisor de la posición de la aleta de estabilización o la posición resultante de ello de la aleta de estabilización es registrada por el observador 30 y se toma como base para la regulación.
La diferencia entre la posición real de la aleta y la posición teórica de la aleta se somete, como se desprende de la figura 7, a una formación 38 de los valores absolutos y se compara con la potencia de la instalación 14 hidráulica que se pone a disposición. Esto forma una medida para la potencia hidráulica exigida.
Por medio de los formadores 39, 40 de valores absolutos se ajusta el coeficiente, considerando los parámetros, de forma más alta o más baja, y luego se transmite por medio de un integrador 41 con limitación.
Con el dispositivo de estabilización según la invención anteriormente explicado para compensar o reducir los movimientos de balanceo del barco se producen altos rendimientos de estabilización tanto con olas pequeñas, es decir, con el mar de proa, como también con olas grandes, es decir, con el mar de popa. La adaptación automática de la regulación a los correspondientes parámetros del barco, de las aletas y del oleaje queda garantizada por la compensación individual de todas las magnitudes de estado. Los coeficientes de regulación se limitan en cada caso a un valor máximo. Los valores corresponden a la estabilización óptima con mar suave y están ampliamente separados del margen de estabilidad. Mediante la adaptación sólo pueden reducirse los coeficientes de regulación.
Con la adaptación automática se utiliza de forma óptima la potencia de las aletas de estabilización que está a disposición en todas las relaciones de oleaje en relación con alto rendimiento de estabilización. Con poco y medio oleaje, se consigue, por ejemplo, una reducción del balanceo de hasta el 90%. Con oleaje fuerte, se evita un sobrecontrol de las aletas de estabilización.

Claims (15)

1. Dispositivo de estabilización para movimientos de barcos, con aletas de estabilización regulables, dispositivos (37) de accionamiento por medio de los cuales puede regularse la posición de las aletas de estabilización, con un dispositivo (20 a 41) de control, por medio del cual pueden generarse señales de control que corresponden a las posiciones teóricas de la aleta de estabilización correspondiente y que pueden transmitirse al dispositivo (37) de accionamiento correspondiente, y con un dispositivo (1) de medición por medio del cual pueden registrarse los movimientos de balanceo de un barco, pueden generarse las señales de medición que corresponden a los movimientos de balanceo registrados y pueden aplicarse al dispositivo de control, con lo que el dispositivo de control está configurado de tal manera que pueden registrarse por separado un ángulo de balanceo, y una velocidad del ángulo de balanceo y/o una aceleración del ángulo de balanceo como magnitudes de medición o pueden determinarse por separado a partir de las magnitudes de medición, de tal manera que una señal de control generada en el dispositivo de control para la compensación del movimiento de balanceo del barco se compone de un componente del ángulo de balanceo, y de un componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o de un componente de la aceleración del ángulo de balanceo, y de tal manera que la fracción del componente del ángulo de balanceo y del componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o del componente de la aceleración del ángulo de balanceo en la señal de control puede determinarse libremente con anterioridad, caracterizado porque el dispositivo de estabilización presenta otro dispositivo (6) de medición, por medio del cual pueden registrarse los movimientos de cabeceo del barco, pueden generarse señales de medición que corresponden a los movimientos de cabeceo registrados y pueden aplicarse al dispositivo de control, que está configurado de tal manera que pueden registrarse por separado un ángulo de cabeceo y/o una velocidad del ángulo de cabeceo y/o una aceleración del ángulo de cabeceo como magnitudes de medición o pueden determinarse por separado a partir de magnitudes de medición, de tal manera que una fracción de señal de la señal de control generada en el dispositivo de control para la compensación del movimiento de cabeceo del barco se compone de un componente del ángulo de cabeceo y/o un componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o un componente de la aceleración del ángulo de cabeceo, y de tal manera que la fracción del componente del ángulo de cabeceo y/o del componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o del componente de la aceleración del ángulo de cabeceo en la fracción de señal de la señal de control generada para la compensación del movimiento de cabeceo puede determinarse libremente con anterioridad.
2. Dispositivo de estabilización según la reivindicación1, en el que los dispositivos (1, 6, 10) de medición que sirven para registrar los movimientos de balanceo y/o de guiñada y/o de cabeceo del barco están configurados como elementos (3, 4, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13) sensores de la aceleración.
3. Dispositivo de estabilización según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que están previstos tres elementos (3, 4, 5) sensores de la aceleración para registrar el movimiento de balanceo del barco, de los cuales uno (3) está dispuesto en la zona del eje longitudinal del barco y los otros dos (4, 5) se disponen lo más separados posible a babor o estribor.
4. Dispositivo de estabilización según una de las reivindicaciones 2 ó 3, en el que están previstos tres elementos (7, 8, 9) sensores de la aceleración para registrar el movimiento de cabeceo del barco, de los cuales uno (7) está dispuesto en la zona del eje longitudinal del barco y los otros dos (8, 9) están dispuestos desplazados lo más separados posible hacia la proa o hacia la popa del barco.
5. Dispositivo de estabilización según una de las reivindicaciones 2 a 4, en el que están dispuestos tres elementos (11, 12, 13) sensores de la aceleración para registrar el movimiento de guiñada del barco, de los cuales uno (11) está dispuesto en la zona del eje transversal del barco y los otros dos (12, 13) están dispuestos desplazados lo más alejados posible hacia la proa o hacia la popa.
6. Dispositivo de estabilización según una de las reivindicaciones 4 ó 5, en el que uno o varios elementos sensores de la aceleración están configurados de tal manera y están dispuestos de tal manera que pueden emplearse para registrar el movimiento de balanceo y/o de guiñada y/o de cabeceo del barco.
7. Dispositivo de estabilización según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los dispositivos (19; 37) de accionamiento para regular las aletas de estabilización forman parte de una instalación (14) hidráulica con un depósito (15) y una bomba (16) de presión constante y, en el dispositivo de control, puede registrarse el grado de llenado actual del depósito (15) de la instalación (14) hidráulica como magnitud de medición y puede tenerse en cuenta durante la generación de la señal de control.
8. Dispositivo de estabilización según la reivindicación 7, en el que puede aumentarse la capacidad de la bomba (16) de presión constante en el dispositivo de control por medio del grado de llenado del depósito (15), puede almacenarse y tenerse en cuenta al generar la señal de control.
9. Dispositivo de estabilización según una de las reivindicaciones 1 a 8, con una fracción de control por medio de la cual puede ajustarse la potencia de los dispositivos de accionamiento exigible para la estabilización de los movimientos del barco.
10. Procedimiento para la estabilización de movimientos de barcos en el que las aletas de estabilización se regulan, en correspondencia con señales de control, a partir de su posición real y su posición teórica, y las señales de control se generan en función de señales de medición que corresponden a los movimientos de balanceo de un barco, con lo que se registran o determinan por separado un ángulo de balanceo y una velocidad del ángulo de balanceo y/o una aceleración del ángulo de balanceo, y cada señal de control se compone de un componente del ángulo de balanceo y un componente de la velocidad del ángulo de balanceo y/o un componente de la aceleración del ángulo de balanceo, con lo que la fracción del componente del ángulo de balanceo y/o el componente de la velocidad del ángulo de balanceo y / o el componente de la aceleración del ángulo de balanceo en la señal de control pueden determinarse libremente con anterioridad, caracterizado porque en el caso de que una potencia de accionamiento que se pone a disposición no fuera suficiente para el ajuste de las aletas de estabilización, para compensar tanto el ángulo de balanceo como también la velocidad del ángulo de balanceo y también la aceleración del ángulo de balanceo, según la tendencia, primero se reduce la compensación del ángulo de balanceo, luego la velocidad del ángulo de balanceo y luego la aceleración del ángulo de balanceo.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la reducción de la compensación de la velocidad del ángulo de balanceo o de la aceleración del ángulo de cabeceo se inicia antes de que se haya reducido por completo la compensación del ángulo de balanceo o la compensación de la velocidad del ángulo de balanceo.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 u 11, en el que las señales de control también se generan en función de señales de medición, que corresponden a movimientos de cabeceo del barco, se registran o determinan por separado un ángulo de cabeceo y/o una velocidad del ángulo de cabeceo y/o una aceleración del ángulo de cabeceo y cada señal de control con una fracción de señal que tiene en cuenta el movimiento de cabeceo del barco se genera a partir de un componente del ángulo de cabeceo y/o un componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o un componente de la aceleración del ángulo de cabeceo, con lo que la fracción del componente del ángulo de cabeceo y/o del componente de la velocidad del ángulo de cabeceo y/o del componente de la aceleración del ángulo de cabeceo en la fracción de señal de la señal de control que tiene en cuenta el movimiento de cabeceo del barco puede determinarse libremente con anterioridad.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que en el caso de que una potencia de accionamiento que se pone a disposición para ajustar las aletas de estabilización no sea suficiente para compensar tanto el ángulo de cabeceo, como también la velocidad del ángulo de cabeceo y la aceleración del ángulo de cabeceo, según la tendencia, primero se reduce la compensación del ángulo de cabeceo, luego la compensación de la velocidad del ángulo de cabeceo y luego la compensación de la aceleración del ángulo de cabeceo.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la reducción de la compensación de la velocidad del ángulo de cabeceo y de la compensación de la aceleración del ángulo de cabeceo se inicia antes de que se haya reducido completamente la compensación del ángulo de cabeceo o de la velocidad del ángulo de cabeceo.
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 15, en el que la potencia exigible para ajustar las aletas de estabilización se modifica en función de una compensación requerida o deseada de los movimientos del barco.
ES99906037T 1998-01-22 1999-01-11 Dispositivo de estabilizacion para los movimientos de un barco. Expired - Lifetime ES2211043T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19802354A DE19802354A1 (de) 1998-01-22 1998-01-22 Stabilisiervorrichtung für Schiffsbewegungen
DE19802354 1998-01-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2211043T3 true ES2211043T3 (es) 2004-07-01

Family

ID=7855368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99906037T Expired - Lifetime ES2211043T3 (es) 1998-01-22 1999-01-11 Dispositivo de estabilizacion para los movimientos de un barco.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6367400B1 (es)
EP (1) EP1049621B1 (es)
AR (1) AR014463A1 (es)
AU (1) AU2609099A (es)
CA (1) CA2318210A1 (es)
DE (2) DE19802354A1 (es)
DK (1) DK1049621T3 (es)
ES (1) ES2211043T3 (es)
PL (1) PL341896A1 (es)
PT (1) PT1049621E (es)
WO (1) WO1999037533A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004020924A1 (de) * 2003-11-11 2005-07-07 Tuhh-Technologie-Gmbh Vorrichtung zur gleichzeitigen Steuerung und Rolldämpfung von Schiffen
GR1005096B (el) * 2004-06-07 2006-01-13 Θαλασσια Μηχανικη Α.Ε. Ολοκληρωμενο αυτοματο συστημα ελεγχου κινησεων ταχεων και υπερταχεων σκαφων με χρηση αεριζομενων υδροπτερυγιων συνδυασμενης κατασκευης
DE102008013212A1 (de) 2007-03-09 2008-09-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Automatische Stabilisierungseinheit für Wasserfahrzeuge
ITNA20100045A1 (it) * 2010-09-28 2012-03-29 Luigi Vitiello Stabilizzatore elettronico di mezzi marini
FI123871B (sv) * 2011-06-21 2013-11-29 Baltic Instr Ab Oy Förfarande och system för mätning av rörelser i sex frihetsgrader
ITTO20120472A1 (it) 2012-05-31 2013-12-01 Cmc Marine S R L Procedimento di controllo per la stabilizzazione anti-rollio di imbarcazioni, relativo sistema di stabilizzazione e prodotto informatico
JP6130744B2 (ja) * 2013-06-18 2017-05-17 本田技研工業株式会社 船舶の制御装置
US10040520B2 (en) 2013-10-04 2018-08-07 Naiad Maritime Group, Inc. AC servo motor hydraulic units for ship motion control
EP3180668B1 (en) * 2014-08-15 2020-07-08 ABB Schweiz AG Righting arm model determination
US10322778B2 (en) 2015-05-22 2019-06-18 Humphree Ab Adjustable device and a boat provided with a stabilizing device
CN109398594B (zh) * 2018-07-11 2021-03-19 哈尔滨工程大学 一种水翼船爬浪控制方法
CN108820131B (zh) * 2018-08-27 2023-12-08 中交海洋建设开发有限公司 船用水下测量波浪主动补偿装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1047263A (es) *
GB1287794A (en) * 1969-11-03 1972-09-06 Nat Res Dev Ship stabilisation apparatus
JPS53200B2 (es) * 1972-02-12 1978-01-06
US4159690A (en) * 1977-12-07 1979-07-03 The Boeing Company Automatic landing system for hydrofoil craft
GB9113784D0 (en) 1991-06-26 1991-11-06 Vickers Plc Ship stabiliser automatic gain control system
US5631632A (en) 1995-08-31 1997-05-20 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Pressure monitoring system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1049621A1 (de) 2000-11-08
US6367400B1 (en) 2002-04-09
WO1999037533A1 (de) 1999-07-29
DK1049621T3 (da) 2003-12-29
AR014463A1 (es) 2001-02-28
AU2609099A (en) 1999-08-09
CA2318210A1 (en) 1999-07-29
PT1049621E (pt) 2004-02-27
PL341896A1 (en) 2001-05-07
EP1049621B1 (de) 2003-09-03
DE59906860D1 (de) 2003-10-09
DE19802354A1 (de) 1999-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2211043T3 (es) Dispositivo de estabilizacion para los movimientos de un barco.
US20170300056A1 (en) Proactive directional control systems and methods
US8216007B2 (en) Methods and arrangements for rapid trim adjustment
US20170277189A1 (en) Adaptive autopilot control systems and methods
ES2309444T3 (es) Disposicion de un conjunto acustico con medidor de velocidad del sonido.
US11675372B2 (en) Method and system for controlling attitude of a marine vessel
CN115826606B (zh) 一种自升式船舶平台的动力定位控制方法
CN111547212B (zh) 一种无动力式快速潜浮auv的浮力控制方法
US10926855B2 (en) Methods and systems for controlling low-speed propulsion of a marine vessel
KR940021354A (ko) 수중익이 장착된 쌍동선
CN107719595A (zh) 一种复合式海洋平台减摇系统及方法
FI123871B (sv) Förfarande och system för mätning av rörelser i sex frihetsgrader
EP3241085A1 (en) Proactive directional control systems and methods
US20090298359A1 (en) Control apparatus for small boat
US20210339834A1 (en) Vessel stability control system using machine learning to optimize resource usage
KR0121285B1 (ko) 내연기관의 연료 분사량 제어 장치
JP6517047B2 (ja) 水陸両用車
JPH04265815A (ja) ジャイロコンパス
ES2824373B2 (es) Procedimiento y sistema para reducir la inclinacion media y reducir los movimientos de una plataforma flotante eolica marina, subestacion o similar
GB2623910A (en) Dynamic active control system with engine control
CN113650742A (zh) 一种改良的适用于全航速可收放变形减摇鳍
Wille Autonomous Sailboats-Modeling, Simulation, Control
NO132084B (es)
ES2551893T3 (es) Dispositivo de control para un dispositivo limpiaparabrisas y procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de control de este tipo
CN220948448U (zh) 一种可潜浮海洋航行器用的减纵摇系统