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
Links
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims abstract description 77
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 81
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 74
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 9
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 14
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229940115088 sea soft Drugs 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
- G05D1/0875—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted to water vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
- B63B39/06—Equipment 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.
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)
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)
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 |
-
1998
- 1998-01-22 DE DE19802354A patent/DE19802354A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-01-11 CA CA002318210A patent/CA2318210A1/en not_active Abandoned
- 1999-01-11 ES ES99906037T patent/ES2211043T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-01-11 US US09/600,684 patent/US6367400B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-01-11 PL PL99341896A patent/PL341896A1/xx unknown
- 1999-01-11 DE DE59906860T patent/DE59906860D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-01-11 PT PT99906037T patent/PT1049621E/pt unknown
- 1999-01-11 EP EP99906037A patent/EP1049621B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-01-11 DK DK99906037T patent/DK1049621T3/da active
- 1999-01-11 WO PCT/DE1999/000029 patent/WO1999037533A1/de active IP Right Grant
- 1999-01-11 AU AU26090/99A patent/AU2609099A/en not_active Abandoned
- 1999-01-22 AR ARP990100257A patent/AR014463A1/es not_active Application Discontinuation
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 |