JP3499204B2 - Marine fixed point holding control method and fixed point holding control device - Google Patents
Marine fixed point holding control method and fixed point holding control deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は、船体位置をＧＰ
Ｓ等によって検出して位置観測を行うことにより船体を
定点保持するように制御するための方法と装置に関し、
詳しくは、船体動揺に対する対策機能をもった舶用定点
保持制御方法とその装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is designed to determine the hull position by GP.
A method and device for controlling the hull to hold it at a fixed point by detecting the position by S etc.
More specifically, the present invention relates to a ship fixed point holding control method and device having a function of preventing ship sway.
【０００２】[0002]
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来か
ら、例えば、深海調査船の母船のように、調査船による
調査中は母船を定点保持させておく必要があるような船
舶においては、自動定点保持システム（以下、「ＤＰ
Ｓ」という）を搭載して船体の定点保持を計っている。
このＤＰＳでは、一般的に、船体位置観測にＧＰＳ(glo
bal positioning system) が使用されており、船体上部
に設置されたアンテナで複数のＧＰＳ信号を受信して船
体位置を観測している。2. Description of the Related Art Conventionally, in a ship such as a mother ship of a deep-sea research ship, in which the mother ship needs to be held at a fixed point during the investigation by the research ship, Fixed point holding system (hereinafter "DP
It is equipped with a "S") to maintain a fixed point on the hull.
In this DPS, generally, GPS (globe
bal positioning system) is used, and the antenna installed at the upper part of the hull receives multiple GPS signals to observe the hull position.
【０００３】図４は、ＤＰＳでよく使用される制御構成
を示す。この例では、位置指令値と位置信号の偏差がコ
ントローラ５１に入力され、このコントローラ５１によ
って各アクチュエータ５２が駆動され、制御対象である
船体５３の位置が制御されている。そして、ＧＰＳ５４
によって検出された位置信号がコントローラ前の位置指
令値との比較手段５５へフィードバックされる。このよ
うに船体位置がフィードバック制御されて、船体５３の
定点保持が計られている。FIG. 4 shows a control configuration often used in DPS. In this example, the deviation between the position command value and the position signal is input to the controller 51, each actuator 52 is driven by the controller 51, and the position of the hull 53 to be controlled is controlled. And GPS54
The position signal detected by is fed back to the comparison means 55 with the position command value before the controller. In this way, the hull position is feedback-controlled to keep the hull 53 at a fixed point.
【０００４】一方、図５に示すように、ＧＰＳ等のアン
テナ５６は船体上部に設置されているため、ローリング
やピッチング等の連成波やうねりに起因した船体動揺に
より、アンテナ位置が大きく変動する。この船体動揺
は、船体形状固有の特性によりある程度周期が決まって
いるが、うねり等の海象の影響や喫水条件等によって変
化する。On the other hand, as shown in FIG. 5, since the antenna 56 such as GPS is installed on the upper part of the hull, the position of the antenna fluctuates greatly due to the hull motion caused by the coupled waves such as rolling and pitching and the swell. . Although the period of this ship hull is determined to some extent by the characteristics peculiar to the hull shape, it changes depending on the influence of sea conditions such as swells and draft conditions.
【０００５】しかしながら、アンテナ位置が変化したと
しても船体重心位置が変化しない場合等には船体位置を
制御する必要のない動きである。そのため、船体位置の
変動と認識してアクチュエータを駆動するＤＰＳの制御
は、アクチュエータの無駄な応答となる。従って、アン
テナ位置が常時変化する船体動揺を生じた場合には、Ｄ
ＰＳは無駄なアクチュエータの指令を頻繁に与えること
となる。However, if the position of the center of gravity of the ship does not change even if the position of the antenna changes, the movement of the hull position does not need to be controlled. Therefore, the control of the DPS that drives the actuator by recognizing the change in the hull position results in a wasteful response of the actuator. Therefore, if the hull sways in which the antenna position constantly changes, D
PS frequently gives useless actuator commands.
【０００６】この対策として、図６の線図に示すよう
に、制御系の応答周波数帯域５７を、動揺周波数よりも
低い周波数となる周波数帯域５８にして狭くすることも
考えられるが、この場合には、位置指令値変更に対する
追従特性が遅くなってしまうので採用は困難である。As a countermeasure against this, as shown in the diagram of FIG. 6, it is conceivable to narrow the response frequency band 57 of the control system to a frequency band 58 which is a frequency lower than the vibration frequency, but in this case, Is difficult to employ because the tracking characteristic with respect to the change of the position command value becomes slow.
【０００７】なお、この種の従来技術として、特開平８
−６８８４９号公報記載の発明では、カルマンフィルタ
を用いて船位および船速を推定する船舶の航法装置が記
載され、また、特開昭６０−２０９８２０号公報記載の
発明では、線形オブザーバを用いて船位および船速を推
定する方式の船体の船位保持制御方法が記載されている
が、これらの従来技術では、本願発明が対象とする制御
に関係のない高周波成分のノイズをある程度除去できる
が、ある特定の周波数成分だけの感度を大きく低減させ
ることは難しく、船体動揺の影響を大幅に低減させるこ
とができない。Incidentally, as a conventional technique of this type, Japanese Patent Laid-Open No. 8-58
In the invention described in Japanese Patent No. 68849, a navigation device for a ship that estimates a ship position and a ship speed using a Kalman filter is described, and in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-209820, a ship position and a ship position are estimated using a linear observer. Although a ship position holding control method for estimating the ship speed is described, these conventional techniques can remove noise of high frequency components unrelated to the control targeted by the present invention to some extent, It is difficult to greatly reduce the sensitivity of only the frequency component, and it is not possible to significantly reduce the influence of ship sway.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するために、本願発明の定点保持制御方法は、位置指令
値とＧＰＳの船体位置信号との偏差に基づいてコントロ
ーラでアクチュエータを駆動して船体位置を定点保持し
ている状態で、前記位置指令値とＧＰＳによる船体位置
信号に基づいて船体位置を制御する信号から、船体の動
揺周波数帯域の信号成分を低減させて船体位置を定点保
持するようにしている。このように、位置指令値とＧＰ
Ｓの船体位置信号との偏差に基づいてコントローラでア
クチュエータを駆動して船体位置を定点保持している状
態で、船体位置を制御する信号から船体の動揺周波数帯
域だけの信号成分を低減させることにより、船体の動揺
によって生じる船体位置の変化では船体位置保持のため
の制御が働かないようにできる。従って、船体動揺によ
ってアクチュエータが位置制御のために動作する無駄な
応答を抑制することができる。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the fixed point holding control method of the present invention uses a position command.
Based on the deviation between the GPS value and the GPS hull position signal
Drive the actuator to maintain the hull position at a fixed point.
In this state, the signal for controlling the hull position based on the position command value and the hull position signal by GPS is used to reduce the signal component in the vibration frequency band of the hull and hold the hull position at a fixed point. In this way, the position command value and GP
Based on the deviation from S's hull position signal, the controller
Drives the actuator and holds the hull position at a fixed point.
In this state, by reducing the signal component only in the shaking frequency band of the hull from the signal for controlling the hull position, it is possible to prevent the control for holding the hull position from working when the hull position changes due to the wobbling of the hull. Therefore, it is possible to suppress a wasteful response in which the actuator operates for position control due to the motion of the hull.
【０００９】 前記船体の動揺周波数を検出し、該船体
動揺周波数の変化に応じて前記船体位置を制御する信号
から低減する周波数帯域を決定するようにすれば、船体
の動揺周波数が変化しても、その動揺周波数に応じた周
波数帯域にノッチフィルタをかけてその信号成分を低減
させることができる。このように定点保持させた状態で
船体の動揺周波数を検出する手段としては、ＧＰＳ信号
（またはロール角やロールレート、ヨー、ヨーレートな
ど）の周波数解析を行って船体動揺周期を特定し、その
周期に一致する周波数帯域にノッチフィルタをかければ
よい。If the wobbling frequency of the hull is detected and the frequency band to be reduced from the signal for controlling the hull position is determined according to the change of the hull shaking frequency, even if the wobbling frequency of the hull changes. The signal component can be reduced by applying a notch filter to the frequency band corresponding to the fluctuation frequency. As a means for detecting the shaking frequency of the hull while holding the fixed point in this way, frequency analysis of the GPS signal (or roll angle, roll rate, yaw, yaw rate, etc.) is performed to specify the hull shaking cycle, and the cycle is determined. It suffices to apply a notch filter to the frequency band corresponding to.
【００１０】 さらに、船体のローリングと、ヨーイン
グと、ピッチングの各動揺周波数を特定し、これらの動
揺周波数帯域の信号成分を前記船体位置を制御する信号
から低減させるようにすれば、船体の各動揺によって船
体位置が変動したとしても船体位置保持のための制御が
働かないようにできる。[0010] Furthermore, each rolling frequency of the hull rolling, yawing, and pitching is specified, and the signal components of these rolling frequency bands are signals for controlling the hull position.
If so as to reduce the can as the hull position by the sway of the hull does not work to control for the hull position holding even varied.
【００１１】また、本願発明の定点保持制御装置は、位
置指令値に基づいてコントローラでアクチュエータを駆
動して船体位置を制御し、ＧＰＳの位置信号をコントロ
ーラにフィードバックして定点保持する船舶の定点保持
制御装置に、前記船体位置を制御する信号から船体の動
揺周波数帯域の信号成分を低減するノッチフィルタを設
けている。この装置によっても、定点保持制御信号から
船体の動揺周波数帯域の信号成分を低減させるので、船
体の動揺によって生じる船体位置の変化では船体位置保
持のための制御が働かないようにできる。従って、船体
動揺によってアクチュエータが位置制御のために動作す
るのを抑制することができる。Further, the fixed point holding control device of the present invention controls the hull position by driving the actuator with the controller based on the position command value, and feeds back the GPS position signal to the controller to hold the fixed point. The control device is provided with a notch filter for reducing the signal component in the sway frequency band of the hull from the signal for controlling the hull position. This device also reduces the signal component in the sway frequency band of the hull from the fixed point holding control signal, so that the control for holding the hull position does not work when the hull position changes due to the wobbling of the hull. Therefore, it is possible to prevent the actuator from operating for position control due to the motion of the hull.
【００１２】さらに、定点保持させている状態の船体動
揺周波数を検出する検出器を設け、該検出器で検出した
動揺周波数に応じて出力した可変パラメータに対応して
ノッチフィルタの周波数を変更できるように構成すれ
ば、船体の動揺周波数が変化しても、その動揺周波数に
応じた周波数帯域にノッチフィルタをかけてその信号成
分を低減させるので、アクチュエータの無駄な応答の抑
制が行える。Further, a detector is provided for detecting the vibration frequency of the hull that is being held at a fixed point, and the frequency of the notch filter can be changed according to the variable parameter output according to the vibration frequency detected by the detector. With this configuration, even if the wobbling frequency of the hull changes, the notch filter is applied to the frequency band corresponding to the wobbling frequency to reduce the signal component, so that useless response of the actuator can be suppressed.
【００１３】また、船体の挙動を検出した信号を周波数
解析して船体の動揺周波数を特定するように構成して
も、その動揺周波数に応じた周波数成分にノッチフィル
タをかけて信号成分を低減させることができる。この船
体の挙動を検出する手段としては、ＧＰＳ信号や船体ロ
ール角やロールレート、ヨー、ヨーレート等である。Further, even if the signal which detects the behavior of the hull is frequency-analyzed to specify the wobbling frequency of the hull, the notch filter is applied to the frequency component corresponding to the wobbling frequency to reduce the signal component. be able to. Means for detecting the behavior of the hull include GPS signals, hull roll angle, roll rate, yaw, yaw rate, and the like.
【００１４】さらに、船体の動揺周波数を特定し、該動
揺周波数帯域の信号成分を低減するノッチフィルタを多
段に設ければ、船体の動揺周波数が変動したとしても、
これらの動揺周波数帯域で船体位置保持のための制御が
働かないようにできる。Further, if the notch filters for identifying the wobbling frequency of the hull and reducing the signal components in the wobbling frequency band are provided in multiple stages, even if the wobbling frequency of the hull fluctuates,
It is possible to prevent the control for maintaining the hull position from operating in these fluctuation frequency bands.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本願発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は本願発明の第１実施形態
を示す定点保持制御装置のブロック図であり、図２は図
１に示す定点保持制御装置におけるノッチフィルタの一
例を示す図面で、(a) は伝達関数の式、(b) はゲインと
周波数の関係を示すボード線図、(c) は位相差と周波数
の関係を示すボード線図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a fixed point holding control device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of a notch filter in the fixed point holding control device shown in FIG. Equation (b) is a Bode diagram showing the relationship between gain and frequency, and (c) is a Bode diagram showing the relationship between phase difference and frequency.
【００１６】図１に示すように、位置指令値と位置信号
の偏差がコントローラ１に入力され、このコントローラ
１でアクチュエータ２を駆動することにより、制御対象
である船体３が位置制御されている。この制御している
船体位置は、ＧＰＳ４で検出した位置信号で検知され
る。船体位置を制御するアクチュエータ２としては、ス
ラスタや舵や推進機の駆動手段である。As shown in FIG. 1, the deviation between the position command value and the position signal is input to the controller 1, and the controller 1 drives the actuator 2 to control the position of the hull 3 to be controlled. The controlled hull position is detected by the position signal detected by GPS4. The actuator 2 for controlling the hull position is a thruster, a rudder, or a driving means for a propulsion unit.
【００１７】そして、ＧＰＳ４で検出した位置信号を位
置指令値の比較手段５へフィードバックする経路６に、
ノッチフィルタ７が設けられている。このノッチフィル
タ７は、操作量の信号から船体３の動揺周波数帯域の信
号成分を低減させるものである。この船体３の動揺周波
数成分が低減された信号が位置指令値との比較手段５へ
入力される。この第１実施形態のノッチフィルタ７は、
船体形状によって決まる動揺周期から、その動揺周期の
周波数成分（周波数固定）を低減させるように設定され
たものである。Then, on the path 6 for feeding back the position signal detected by the GPS 4 to the position command value comparison means 5,
A notch filter 7 is provided. The notch filter 7 reduces the signal component in the shaking frequency band of the hull 3 from the operation amount signal. The signal in which the shaking frequency component of the hull 3 is reduced is input to the comparison means 5 with the position command value. The notch filter 7 of the first embodiment is
It is set to reduce the frequency component (fixed frequency) of the sway cycle from the sway cycle determined by the hull shape.
【００１８】このようにノッチフィルタ７で船体動揺周
波数成分が低減されて比較手段５に入力された信号は、
位置指令値との偏差信号がコントローラ１に入力され
て、フィードバック制御される。In this way, the signal input to the comparison means 5 after the ship sway frequency component is reduced by the notch filter 7 is
A deviation signal from the position command value is input to the controller 1 and feedback controlled.
【００１９】ノッチフィルタ７としては、図２(a) に示
す伝達関数に基づいて応答関数Ｇ(s) が算出される。こ
の伝達関数におけるｓは変数であり、ωは周波数、ζ
1 ，ζ 2 はノッチの深さと幅を決定するためのパラメー
タであり、通常、ζ1 > ζ2 の関係となっている。この
ノッチフィルタ７のボード線図としては、図２(b) に示
すように、動揺周波数帯域だけ感度（ゲイン）が低減さ
せられる。この線図ではζ1 ＝０．５に固定して、ζ2
を変更した場合を示している。The notch filter 7 is shown in FIG. 2 (a).
A response function G (s) is calculated based on the transfer function. This
In the transfer function of, s is a variable, ω is frequency, and ζ is
1 , Ζ 2 Is a parameter for determining the depth and width of the notch.
And usually ζ1 > ζ2 It has a relationship of. this
The Bode diagram of the notch filter 7 is shown in Fig. 2 (b).
The sensitivity (gain) is reduced only in the fluctuation frequency band.
Sent. In this diagram, ζ1 = 0.5, ζ2
Shows the case where is changed.
【００２０】このように構成された定点保持制御装置８
によれば、船体３を定点保持させている状態で、アクチ
ュエータ２を駆動する信号から船体動揺周波数帯域の感
度を大幅に低減させるので、船体３の動揺によって生じ
る船体位置の変化では船体位置保持のためにアクチュエ
ータ２の駆動制御が働かないようにできる。これによ
り、船舶をＤＰＳで制御している時に、船体動揺に起因
するアクチュエータ２の無駄な応答を抑制することがで
きる。なお、ノッチフィルタ７をかけた周波数帯域以外
の部分では、通常の制御が行われる。The fixed point holding control device 8 configured as described above
According to the method, the sensitivity of the hull sway frequency band is greatly reduced from the signal that drives the actuator 2 while the hull 3 is held at a fixed point. Therefore, when the hull position changes due to the wobbling of the hull 3, Therefore, the drive control of the actuator 2 can be prevented from working. As a result, when the ship is controlled by the DPS, it is possible to suppress the unnecessary response of the actuator 2 caused by the wobbling of the ship. Note that normal control is performed in portions other than the frequency band to which the notch filter 7 is applied.
【００２１】この第１実施形態では、ＧＰＳ４の位置信
号経路にノッチフィルタ７を設けているが、このノッチ
フィルタ７を設ける位置としては、図１に示す(x),(y),
(z)のいずれの位置であってもよく、船体３を位置制御
するアクチュエータ２の入力信号から船体動揺周波数成
分を低減させることができればよい。In the first embodiment, the notch filter 7 is provided in the position signal path of the GPS 4, and the positions where the notch filter 7 is provided are (x), (y), and
It may be at any position (z) as long as the hull sway frequency component can be reduced from the input signal of the actuator 2 that controls the position of the hull 3.
【００２２】図３は本願発明の第２実施形態を示す定点
保持制御装置のブロック図である。この第２実施形態で
は、ノッチフィルタによって低減させる船体動揺周波数
を、その時の船体動揺周波数に合わせて変更するように
したものである。従って、この第２実施形態によれば、
うねり等を生じた海象の状態によって船体動揺周波数が
変化したとしても、その変化した動揺周波数帯域にノッ
チフィルタをかけることができる。FIG. 3 is a block diagram of a fixed point holding control device showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the ship motion frequency reduced by the notch filter is changed according to the ship motion frequency at that time. Therefore, according to this second embodiment,
Even if the ship sway frequency changes depending on the state of the sea condition that causes undulations, the notch filter can be applied to the changed sway frequency band.
【００２３】この第２実施形態では、船体動揺周波数
を、船体３に設けられた動揺周波数検出器であるＦＦＴ
アナライザ９によって周波数解析して特定している。こ
のＦＦＴアナライザ９は、この実施形態では、ＧＰＳ４
からの位置信号に基づいて動揺周波数を解析しており、
ＧＰＳ４からの位置信号をフィードバックする経路６か
らＦＦＴアナライザ９に信号を入力している。船体動揺
周波数の解析は、他に、船体のロール角やロールレー
ト、ヨー、ヨーレート等に基づく周波数を解析して特定
するものであってもよい。In the second embodiment, the ship body oscillation frequency is detected by the FFT, which is an oscillation frequency detector provided on the ship body 3.
The frequency is analyzed and specified by the analyzer 9. In this embodiment, the FFT analyzer 9 uses the GPS 4
We are analyzing the shaking frequency based on the position signal from
A signal is input to the FFT analyzer 9 from the path 6 for feeding back the position signal from the GPS 4. In addition, the analysis of the hull sway frequency may be performed by analyzing and specifying the frequency based on the hull roll angle, roll rate, yaw, yaw rate, and the like.
【００２４】そして、ＦＦＴアナライザ９からの信号が
ノッチフィルタ１０に入力され、ノッチフィルタ１０で
可変パラメータが調整される。これにより、船体動揺周
波数が変化したとしても、その船体動揺周波数成分を低
減させて船体３を制御するようにできる。従って、この
第２実施形態の定点保持制御装置１１によれば、船体動
揺周期が変わったとしても、その動揺周波数を特定して
ノッチフィルタ１０がその動揺周波数帯域の信号成分を
低減させるので、動揺周波数が変化してもＦＦＴアナラ
イザ９で船体動揺に起因するアクチュエータ２の無駄な
応答を抑制することができる。つまり、船体動揺によっ
てアクチュエータ２が船体位置制御のために動作するの
を常時抑制することができる。Then, the signal from the FFT analyzer 9 is input to the notch filter 10, and the variable parameter is adjusted by the notch filter 10. As a result, even if the hull sway frequency changes, the hull sway frequency component can be reduced to control the hull 3. Therefore, according to the fixed point holding control device 11 of the second embodiment, even if the hull sway period changes, the wobbling frequency is specified and the notch filter 10 reduces the signal component in the wobbling frequency band. Even if the frequency changes, the FFT analyzer 9 can suppress the unnecessary response of the actuator 2 caused by the motion of the ship. In other words, it is possible to constantly prevent the actuator 2 from operating for the hull position control due to the hull motion.
【００２５】この第２実施形態では、ノッチフィルタ１
０をコントローラ１とアクチュエータ２の間に設けてい
るが、このノッチフィルタ１０も上述した第１実施形態
と同様に、位置信号のフィードバック経路６であって
も、コントローラ１の上流側であってもよく、この実施
形態に限定されるものではない。In the second embodiment, the notch filter 1
Although 0 is provided between the controller 1 and the actuator 2, this notch filter 10 may be either the position signal feedback path 6 or the upstream side of the controller 1 as in the first embodiment described above. Well, it is not limited to this embodiment.
【００２６】ところで、船体３が動揺する要因には、大
きくローリングとヨーイングとピッチングとがある。そ
こで、これらの各動揺に対応した船体動揺周波数を特定
し、これら各動揺周波数帯域の信号成分を低減させるノ
ッチフィルタ７（１０）を多段に設ければ、船舶をＤＰ
Ｓで制御している時にこれらの要因によって船体動揺が
生じたとしても、各船体動揺に起因する全体的なアクチ
ュエータ２の無駄な応答を抑制することができる。By the way, factors causing the hull 3 to sway are largely rolling, yawing and pitching. Therefore, if the notch filters 7 (10) that specify the hull sway frequency corresponding to each of these sway and reduce the signal components of these sway frequency bands in multiple stages are used,
Even if the hull sways due to these factors during the control by S, it is possible to suppress the overall useless response of the actuator 2 due to the hull sway.
【００２７】なお、上述した実施の形態の組合わせも可
能であり、船体の動揺に応じたノッチフィルタ７（１
０）を設けるようにすればよい。The above-described embodiments may be combined, and the notch filter 7 (1
0) may be provided.
【００２８】また、上述した実施形態は一実施形態であ
り、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は
可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定される
ものではない。Further, the above-described embodiment is one embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention of the present application, and the invention of the present application is not limited to the above-described embodiment.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本願発明は、以上説明したような形態で
実施され、以下に記載するような効果を奏する。The present invention is carried out in the form as described above and has the following effects.
【００３０】操作量の信号から船体動揺周波数成分のみ
を大幅に低減させるので、船体の動揺によって生じる船
体位置の変化では船体位置保持のための制御が働かない
ようにでき、動揺によってアクチュエータが位置制御の
ために動作するのを抑制することが可能となる。Since only the hull motion frequency component is greatly reduced from the signal of the operation amount, the control for holding the hull position can be prevented from working due to the change in the hull position caused by the hull motion, and the position control of the actuator by the wobble. Therefore, it is possible to suppress the operation.
【図１】本願発明の第１実施形態を示す定点保持制御装
置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a fixed point holding control device showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す定点保持制御装置におけるノッチフ
ィルタの一例を示す図面で、(a) は伝達関数の式、(b)
はゲインと周波数の関係を示すボード線図、(c) は位相
差と周波数の関係を示すボード線図である。2 is a drawing showing an example of a notch filter in the fixed point holding control device shown in FIG. 1, where (a) is a transfer function equation, and (b) is
Is a Bode diagram showing the relationship between gain and frequency, and (c) is a Bode diagram showing the relationship between phase difference and frequency.
【図３】本願発明の第２実施形態を示す定点保持制御装
置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a fixed point holding control device showing a second embodiment of the present invention.
【図４】従来の定点保持制御装置の一例を示すブロック
図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional fixed point holding control device.
【図５】船舶の動揺状態を示す一例の模式図である。FIG. 5 is a schematic view of an example showing a shaking state of a ship.
【図６】従来の動揺対策の一例を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of conventional measures against shaking.
１…コントローラ ２…アクチュエータ ３…船体 ４…ＧＰＳ ５…比較手段 ６…経路 ７…ノッチフィルタ ８…定点保持制御装置 ９…ＦＦＴアナライザ １０…ノッチフィルタ １１…定点保持制御装置 1 ... Controller 2 ... Actuator 3 ... hull 4 ... GPS 5: Comparison means 6 ... Route 7 ... Notch filter 8 ... Fixed point holding control device 9 ... FFT analyzer 10 ... Notch filter 11 ... Fixed point holding control device
フロントページの続き (72)発明者 河野 行伸 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 中島 健一 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 斎藤 泰夫 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 池田 浩 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開2000−289688（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−181691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−120198（ＪＰ，Ａ) 特許3038209（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08G 3/00 B63H 25/42 Front page continued (72) Inventor Yukinobu Kawano 1-1 Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Akashi factory (72) Inventor Kenichi Nakajima 1-1 Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Akashi Plant Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Saito 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Inside the Kobe Plant (72) Inventor Hiroshi Ikeda 3-chome, Higashi-kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo No. 1 No. 1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe factory (56) Reference JP 2000-289688 (JP, A) JP 10-181691 (JP, A) JP 54-120198 (JP, A) JP 3038209 (JP, B2) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G08G 3/00 B63H 25/42
Claims (7)
偏差に基づいてコントローラでアクチュエータを駆動し
て船体位置を定点保持している状態で、前記位置指令値
とＧＰＳによる船体位置信号に基づいて船体位置を制御
する信号から、船体の動揺周波数帯域の信号成分を低減
させて船体位置を定点保持する舶用定点保持制御方法。1. A position command value and a GPS hull position signal
The controller drives the actuator based on the deviation
In the state where the hull position is held at a fixed point, the signal component in the sway frequency band of the hull is reduced from the signal for controlling the hull position based on the position command value and the hull position signal by GPS, and the hull position is held at the fixed point. Fixed point holding control method for ships.
周波数の変化に応じて前記船体位置を制御する信号から
低減する周波数帯域を決定することを特徴とする請求項
１記載の舶用定点保持制御方法。2. The fixed point holding device for ships according to claim 1, wherein the vibration frequency of the hull is detected, and the frequency band to be reduced from the signal for controlling the hull position is determined according to the change of the vibration frequency of the hull. Control method.
ッチングの各動揺周波数を特定し、これらの動揺周波数
帯域の信号成分を前記船体位置を制御する信号から低減
させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の舶
用定点保持制御方法。3. The rolling frequency, yawing, and pitching fluctuation frequencies of the hull are specified, and the signal components in these fluctuation frequency bands are reduced from the signal for controlling the hull position. The ship fixed point holding control method according to claim 2.
クチュエータを駆動して船体位置を制御し、ＧＰＳの位
置信号をコントローラにフィードバックして定点保持す
る船舶の定点保持制御装置に、前記船体位置を制御する
信号から船体の動揺周波数帯域の信号成分を低減するノ
ッチフィルタを設けたことを特徴とする舶用定点保持制
御装置。4. A hull position is controlled by a ship's fixed point holding control device which drives an actuator by a controller based on the position command value to control the hull position and feeds back a GPS position signal to the controller to hold the fixed point. A fixed point holding control device for a ship, comprising a notch filter for reducing a signal component in a vibration frequency band of a hull from a signal to be generated.
数を検出する検出器を設け、該検出器で検出した動揺周
波数に応じて出力した可変パラメータに対応してノッチ
フィルタの周波数を変更できるように構成したことを特
徴とする請求項４記載の舶用定点保持制御装置。5. A notch filter frequency can be changed in accordance with a variable parameter output according to the shaking frequency detected by the detector, provided with a detector for detecting the shaking frequency of the ship that is held at a fixed point. The fixed point holding control device for a ship according to claim 4, wherein
して船体の動揺周波数を特定するように構成したことを
特徴とする請求項５記載の舶用定点保持制御装置。6. The ship fixed-point holding control device according to claim 5, wherein the signal for detecting the behavior of the hull is frequency-analyzed to identify the oscillation frequency of the hull.
数帯域の信号成分を低減するノッチフィルタを多段に設
けたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記
載の舶用定点保持制御装置。7. The fixed point for ships according to claim 4, wherein notch filters that specify the wobbling frequency of the hull and reduce signal components in the wobbling frequency band are provided in multiple stages. Retention control device.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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