JPH0137999Y2 - - Google Patents

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JPH0137999Y2
JPH0137999Y2 JP8260583U JP8260583U JPH0137999Y2 JP H0137999 Y2 JPH0137999 Y2 JP H0137999Y2 JP 8260583 U JP8260583 U JP 8260583U JP 8260583 U JP8260583 U JP 8260583U JP H0137999 Y2 JPH0137999 Y2 JP H0137999Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は逆旋回を防止するZ型推進装置に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a Z-type propulsion device that prevents reverse turning.

近年、海上交通の過密化の中で、大型船舶等の
離・接岸を安全かつ迅速に行なう曵船は機敏な動
作を要求されることから、推進器には、その推力
方向を360゜任意の方向へ自由に変えることができ
るZ型推進装置を備えたものが一般的になつてい
る。そして、従来、このようなZ型推進装置を備
えた船舶の旋回を制御する旋回制御装置はZ型推
進装置の旋回筒と、このZ型推進装置の旋回筒の
旋回角を操作する旋回用操作ハンドルと、この旋
回用操作ハンドルの操作角θ1を検出する操作用ポ
テンシヨメータと、上記Z型推進装置の旋回筒の
旋回角(追従角)θ2を検出する追従角ポテンシヨ
メータと、上記2つのポテンシヨメータの出力に
より、上記操作ハンドルの操作角θ1と上記旋回筒
の追従角θ2との偏角(θ1−θ2)の正弦信号sin(θ1
−θ2)を出力する三角関数ベクトル演算回路と、
この正弦信号sin(θ1−θ2)によりサーボ信号を出
力するサーボ回路と、このサーボ信号により制御
されるサーボモータと、このサーボモータの回
転、停止により制御される油圧回路と、この油圧
回路の油圧モータに連結され、上記Z型推進装置
の旋回筒を旋回させるギヤ機構とから構成されて
いる。
In recent years, as maritime traffic has become increasingly congested, tugboats that safely and quickly move large ships away from and berth are required to operate quickly. Vehicles equipped with a Z-type propulsion device that can freely change direction have become common. Conventionally, a turning control device for controlling the turning of a ship equipped with such a Z-type propulsion device includes a turning tube of the Z-type propulsion device and a turning operation for controlling the turning angle of the turning tube of the Z-type propulsion device. a handle, an operating potentiometer that detects the operating angle θ 1 of the operating handle for turning, and a following angle potentiometer that detects the turning angle (following angle) θ 2 of the turning cylinder of the Z-type propulsion device; The outputs of the two potentiometers generate a sine signal sin( θ 1
−θ 2 ), a trigonometric function vector calculation circuit that outputs
A servo circuit that outputs a servo signal using this sine signal sin (θ 1 - θ 2 ), a servo motor that is controlled by this servo signal, a hydraulic circuit that is controlled by the rotation and stopping of this servo motor, and this hydraulic circuit. The gear mechanism is connected to a hydraulic motor and rotates the rotating cylinder of the Z-type propulsion device.

しかしながら、上記のように構成された従来の
旋回制御装置は、操作ハンドルの操作角θ1と上記
旋回筒の追従角θ2との偏角(θ1−θ2)の正弦信号
sin(θ1−θ2)を直接サーボ回路に入力してサーボ
モータを制御しているので、偏角(θ1−θ2)が±
180゜を越えると、正弦信号sin(θ1−θ2)の符号が
逆転する。すなわち、第1図に示すように、操作
角θ1が0゜から急激に時計方向に180゜以上回動する
と、追従角θ2は時計方向に追従せずに点線のよう
に反時計方向に回動することになり、船舶は操作
角θ1が示す時計方向に旋回せず、反時計方向に逆
旋回する結果となる。このように、従来の旋回制
御装置には、偏角(θ1−θ2)が±180゜を越える
と、逆旋回を起こすという不具合があつた。
However, the conventional swing control device configured as described above uses a sine signal of the deviation angle (θ 1 −θ 2 ) between the operating angle θ 1 of the operating handle and the following angle θ 2 of the swing tube.
Since the servo motor is controlled by inputting sin (θ 1 − θ 2 ) directly to the servo circuit, the deflection angle (θ 1 − θ 2 ) is ±
When the angle exceeds 180°, the sign of the sine signal sin(θ 1 −θ 2 ) is reversed. In other words, as shown in Figure 1, when the operating angle θ 1 suddenly rotates more than 180° clockwise from 0°, the follow-up angle θ 2 does not follow the clockwise direction but turns counterclockwise as shown by the dotted line. As a result, the ship does not turn clockwise as indicated by the operation angle θ 1 but instead turns counterclockwise. As described above, the conventional turning control device has a problem in that a reverse turning occurs when the deviation angle (θ 1 −θ 2 ) exceeds ±180°.

上記不具合を解消するものとして、本出願人は
Z型推進装置における逆旋回防止装置を提案した
(実願昭58−46139(実開昭59−150698))。このZ
型推進装置における逆旋回防止装置はZ型推進装
置の旋回筒を旋回させる操作ハンドルの操作角θ1
と旋回筒の旋回角θ2との偏角(θ1−θ2)の正弦信
号sin(θ1−θ2)と余弦信号cos(θ1−θ2)により上
記余弦信号cos(θ1−θ2)が設定値以上の時には上
記正弦信号sin(θ1−θ2)を出力し、上記偏角(θ1
−θ2)が正でしかも上記余弦信号cos(θ1−θ2)が
上記設定値より低い時には正の一定値を出力し、
かつ上記偏角(θ1−θ2)が負でしかも上記余弦信
号cos(θ1−θ2)が上記設定値より低い時には負の
一定値を出力する信号処理回路を設けたことによ
つて、上記偏角(θ1−θ2)が所定の範囲内で、
(例えば、上記設定値が0の時には、−270゜<偏角
(θ1−θ2)<+270゜)、操作角θ1の指令方向に追従

て旋回することのできるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant proposed a reverse rotation prevention device for a Z-type propulsion system (Utility Application No. 58-46139 (Utility Model Application No. 59-150698)). This Z
The reverse rotation prevention device in the Z-type propulsion device is based on the operation angle θ 1 of the operating handle that rotates the rotation tube of the Z-type propulsion device.
The cosine signal cos ( θ 1 - When θ 2 ) is greater than the set value, the above sine signal sin (θ 1 - θ 2 ) is output, and the above deviation angle (θ 1
−θ 2 ) is positive and the above cosine signal cos (θ 1 −θ 2 ) is lower than the above set value, outputs a positive constant value,
And by providing a signal processing circuit that outputs a constant negative value when the argument angle (θ 1 - θ 2 ) is negative and the cosine signal cos (θ 1 - θ 2 ) is lower than the set value. , the above deviation angle (θ 1 −θ 2 ) is within a predetermined range,
(For example, when the above setting value is 0, −270°<deflection angle (θ 1 −θ 2 )<+270°), and it is possible to turn following the commanded direction of the operating angle θ 1 .

しかしながら、上記のように構成されたZ型推
進装置における逆旋回防止装置には、場合によつ
ては(例えば、設定値を0とした場合には、+
270゜≦偏角(θ1−θ2)≦+360゜、−360゜≦偏角(
θ1
θ2)≦−270゜の範囲内で)、操作角θ1の指令方向と
逆の方向に旋回するおそれがある。
However, in some cases, the reverse rotation prevention device in the Z-type propulsion device configured as described above may
270° ≦ Declination (θ 1 − θ 2 ) ≦ +360°, −360° ≦ Declination (
θ 1
(within the range of θ 2 )≦−270°), there is a risk of turning in the direction opposite to the direction commanded by the operating angle θ 1 .

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、操作角の指令方向に追従
して旋回することのできるZ型推進装置を提供す
ることにある。以下、図面を参照して本考案を具
体的に説明する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a Z-type propulsion device that can turn while following the commanded direction of the operating angle. Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to the drawings.

第2図と第3図は本考案の一実施例を示すもの
で、図中符号1はZ型推進装置の旋回筒2を旋回
させる操作ハンドルであり、この操作ハンドル1
はその操作角θ1を検出するポテンシヨメータ、シ
ンクロ等の操作角検出器3に連結されている。ま
た、旋回筒2の追従角(旋回筒)θ2を検出するポ
テンシヨメータ、シンクロ等の追従角検出器4が
ウオーム軸5にギヤを介して連結されている。そ
して、操作角検出器3と追従角検出器4は三角関
数発生回路6に接続されており、この三角関数発
生回路6は上記操作ハンドル1の操作角θ1と上記
旋回筒2の追従角θ2との偏角(θ1−θ2)の正弦信
号sin(θ1−θ2)を信号処理回路Xのサンプルアン
ドホールド回路7及び極性判定回路8に入力し、
かつ偏角(θ1−θ2)の余弦信号cos(θ1−θ2)を極
性反転検出回路9に入力するように構成されてい
る。さらに、極性反転検出回路9は余弦信号cos
(θ1−θ2)とあらかじめ決められた設定値との差
の極性が反転するのを検出している。その結果を
増減パルス発生回路10に入力するように構成さ
れている。そして、増減パルス発生回路10に
は、上記正弦信号sin(θ1−θ2)とあらかじめ決め
られた一定値とを比較する極性判定回路8の出力
が入力されており、余弦信号cos(θ1−θ2)と上記
設定値との差の極性が反転した時に、極性判定回
路8の出力により増減パルス発生回路10は増加
パルスあるいは減少パルスをカウンター回路11
に対して出力するように構成されている。さらに
また、上記増加パルスあるいは減少パルスを入力
して計数したカウンター回路11の出力はカウン
ター零値検出回路12に入力されている。このカ
ウンター零値検出回路12は上記カウンター回路
11の出力とあらかじめ決められた所定値とを比
較して、その結果を上記サンプルアンドホールド
回路7及び増減パルス発生回路10に出力するよ
うに構成されている。そしてサンプルアンドホー
ルド回路7はサーボモータ14を制御するサーボ
回路13に接続されている。
2 and 3 show an embodiment of the present invention, and reference numeral 1 in the figures represents an operating handle for rotating the rotating tube 2 of the Z-type propulsion device.
is connected to an operation angle detector 3 such as a potentiometer or synchronizer that detects the operation angle θ 1 . Further, a following angle detector 4 such as a potentiometer or a synchronizer for detecting the following angle (swivel cylinder) θ 2 of the rotating tube 2 is connected to the worm shaft 5 via a gear. The operating angle detector 3 and the following angle detector 4 are connected to a trigonometric function generating circuit 6, and this trigonometric function generating circuit 6 detects the operating angle θ 1 of the operating handle 1 and the following angle θ of the rotating tube 2. A sine signal sin (θ 1 −θ 2 ) having a declination angle (θ 1 −θ 2 ) with respect to
The polarity reversal detection circuit 9 is configured to input a cosine signal cos (θ 1 −θ 2 ) of the argument angle (θ 1 −θ 2 ). Furthermore, the polarity reversal detection circuit 9 receives a cosine signal cos
It is detected that the polarity of the difference between (θ 1 −θ 2 ) and a predetermined set value is reversed. It is configured to input the result to the increase/decrease pulse generation circuit 10. The increase/decrease pulse generation circuit 10 is inputted with the output of the polarity determination circuit 8 that compares the sine signal sin(θ 1 −θ 2 ) with a predetermined constant value, and the cosine signal cos(θ 1 When the polarity of the difference between -θ 2 ) and the above set value is reversed, the increase/decrease pulse generation circuit 10 outputs an increase pulse or a decrease pulse to the counter circuit 11 according to the output of the polarity determination circuit 8.
It is configured to output to. Furthermore, the output of the counter circuit 11 which counts the increasing pulses or decreasing pulses is inputted to the counter zero value detection circuit 12. This counter zero value detection circuit 12 is configured to compare the output of the counter circuit 11 with a predetermined value and output the result to the sample and hold circuit 7 and the increase/decrease pulse generation circuit 10. There is. The sample and hold circuit 7 is connected to a servo circuit 13 that controls a servo motor 14.

上記サーボモータ14は油圧ポンプ15に連結
されており、この油圧ポンプ15は配管16,1
7により油圧シリンダ18に連結されている。そ
して、油圧シリンダ18のピストン軸18aは油
圧ポンプ19の吐出量及び油の流れる方向を制御
するコントロールレバー19aに連結されてお
り、油圧ポンプ19は電動機20に連結されてい
る。また、油圧ポンプ19は配管21,22によ
り油圧モータ23に連結されており、油圧モータ
23はウオーム軸5に形成されているウオーム2
4を介して旋回ウオームホイール25に連結され
ている。そして、この旋回ウオームホイール25
は上記旋回筒2に連結されている。
The servo motor 14 is connected to a hydraulic pump 15, which is connected to piping 16, 1.
7 to a hydraulic cylinder 18. The piston shaft 18a of the hydraulic cylinder 18 is connected to a control lever 19a that controls the discharge amount and oil flow direction of the hydraulic pump 19, and the hydraulic pump 19 is connected to an electric motor 20. Further, the hydraulic pump 19 is connected to a hydraulic motor 23 through pipes 21 and 22, and the hydraulic motor 23 is connected to a worm 2 formed on the worm shaft 5.
4 to a rotating worm wheel 25. And this turning worm wheel 25
is connected to the rotating cylinder 2.

次に、上記のように構成されているZ型推進装
置の作用について第4図を参照して説明する。
Next, the operation of the Z-type propulsion device configured as described above will be explained with reference to FIG. 4.

まず、操作ハンドル1の操作角θ1と旋回筒2の
追従角θ2が一致している状態で、操作ハンドル1
を回動させると、操作角θ1と追従角θ2との間に差
を生じる(本実施例では、操作ハンドル1を右旋
回させると偏角(θ1−θ2)は正となり、左旋回さ
せると偏角(θ1−θ2)は負となる)。そして、三
角関数発生回路6は正弦信号sin(θ1−θ2)と余弦
信号cos(θ1−θ2)の2種類の信号を合成し出力す
る(第4図イ参照)。この三角関数発生回路6か
ら出力された余弦信号cos(θ1−θ2)は極性反転検
出回路9に入力され、この極性反転検出回路9で
は余弦信号cos(θ1−θ2)と設定値(本実施例では
設定値=0として説明する。)との差の極性の反
転を検出する。従つて、−90゜≦偏角(θ1−θ2)≦
+90゜では余弦信号cos(θ1−θ2)の極性は反転し
ないので、カウンター回路11は0である。この
ため、カウンター零値検出回路12の出力によ
り、サンプルアンドホールド回路7はサンプル状
態(トラツクモード)となり、正弦信号sin(θ1
θ2)をそのまま出力する。
First, with the operating angle θ 1 of the operating handle 1 and the following angle θ 2 of the rotating tube 2 matching,
When the operating handle 1 is rotated, a difference occurs between the operating angle θ 1 and the following angle θ 2 (in this embodiment, when the operating handle 1 is rotated to the right, the deviation angle (θ 1 −θ 2 ) becomes positive; When turning to the left, the declination angle (θ 1 - θ 2 ) becomes negative). Then, the trigonometric function generating circuit 6 synthesizes and outputs two types of signals, a sine signal sin (θ 12 ) and a cosine signal cos (θ 12 ) (see FIG. 4A). The cosine signal cos (θ 1 - θ 2 ) output from the trigonometric function generation circuit 6 is input to the polarity reversal detection circuit 9, and the cosine signal cos (θ 1 - θ 2 ) and the set value are input to the polarity reversal detection circuit 9. (This embodiment will be explained assuming that the set value is 0). Therefore, −90°≦declination angle (θ 1 −θ 2 )≦
At +90°, the polarity of the cosine signal cos (θ 1 −θ 2 ) is not inverted, so the counter circuit 11 is 0. Therefore, the sample-and-hold circuit 7 enters the sample state (track mode) by the output of the counter zero value detection circuit 12, and the sine signal sin(θ 1
θ 2 ) is output as is.

次いで、偏角(θ1−θ2)が+90゜を越えると、
a点で余弦信号cos(θ1−θ2)の極性が正から負に
変わり、極性反転検出回路9から信号が出力され
る。この時、正弦信号sin(θ1−θ2)とあらかじめ
決められた一定値(本実施例では一定値=0とし
て説明する。)とを比較した極性判定回路8は、
その結果を、すなわち正弦信号sin(θ1−θ2)が正
であることを増減パルス発生回路10に対して出
力する。この増減パルス発生回路10は正弦信号
sin(θ1−θ2)が正であることを記憶すると共に、
カウンター回路11が0であることからカウンタ
ー回路11に対して増加パルスを出力する。この
ため、カウンター回路11はその値を0から+1
に増加させるので、カウンター零値検出回路12
はカウンター回路11の内容(+1)とあらかじ
め決められた所定値(本実施例では所定値=0と
して説明する。)とを比較する。カウンター回路
11の内容が所定値と一致していないので、カウ
ンター零値検出回路12はサンプルアンドホール
ド回路7に対して保持信号を出力して、サンプル
アンドホールド回路7は偏角(θ1−θ2)=+90゜の
時の正弦信号sin(θ1−θ2)の値すなわちsin(+
90゜)を保持して(ホールドモード)出力する。
そして、余弦信号cos(θ1−θ2)の極性が反転する
たびに、その時の正弦信号sin(θ1−θ2)の極性と
増減パルス発生回路10が記憶している前の余弦
信号cos(θ1−θ2)の極性反転時の正弦信号sin(θ1
−θ2)の極性とを比較し、極性が異なつていれ
ば、前の余弦信号cos(θ1−θ2)の極性反転時のパ
ルス信号(増加パルスあるいは減少パルス)と同
じ符号のパルス信号を増減パルス発生回路10は
カウンター回路11に対して出力する。また、極
性が同じならば、前の余弦信号cos(θ1−θ2)の極
性反転時のパルス信号と異なる符号のパルス信号
をカウンター回路11に対して出力する。このた
め、カウンター回路11はこのパルス信号により
その値を増減する。
Next, when the declination angle (θ 1 - θ 2 ) exceeds +90°,
At point a, the polarity of the cosine signal cos (θ 12 ) changes from positive to negative, and the polarity reversal detection circuit 9 outputs a signal. At this time, the polarity determination circuit 8 compares the sine signal sin(θ 1 −θ 2 ) with a predetermined constant value (in this embodiment, the constant value=0).
The result, that is, the fact that the sine signal sin (θ 1 −θ 2 ) is positive is output to the increase/decrease pulse generation circuit 10 . This increase/decrease pulse generation circuit 10 generates a sine signal.
Remembering that sin(θ 1 −θ 2 ) is positive,
Since the counter circuit 11 is 0, an increasing pulse is output to the counter circuit 11. Therefore, the counter circuit 11 changes the value from 0 to +1.
Therefore, the counter zero value detection circuit 12
compares the content (+1) of the counter circuit 11 with a predetermined predetermined value (in this embodiment, the predetermined value is explained as 0). Since the contents of the counter circuit 11 do not match the predetermined value, the counter zero value detection circuit 12 outputs a holding signal to the sample and hold circuit 7, and the sample and hold circuit 7 calculates the deviation angle (θ 1 −θ 2 ) = +90°, the value of the sine signal sin (θ 1 - θ 2 ), that is, sin (+
90°) and outputs (hold mode).
Then, each time the polarity of the cosine signal cos (θ 1 −θ 2 ) is reversed, the polarity of the sine signal sin (θ 1 −θ 2 ) at that time and the previous cosine signal cos stored in the increase/decrease pulse generation circuit 10 are The sine signal sin(θ 1 −θ 2 ) when the polarity is reversed is
−θ 2 ), and if the polarities are different, it is a pulse with the same sign as the pulse signal (increasing pulse or decreasing pulse) at the time of polarity reversal of the previous cosine signal cos(θ 1 −θ 2 ). The increase/decrease pulse generation circuit 10 outputs a signal to the counter circuit 11. Further, if the polarities are the same, a pulse signal having a different sign from the pulse signal when the polarity of the previous cosine signal cos (θ 1 −θ 2 ) is reversed is output to the counter circuit 11 . Therefore, the counter circuit 11 increases or decreases its value using this pulse signal.

また、偏角(θ1−θ2)が−90゜より小なくなる
と、C点で余弦信号cos(θ1−θ2)の極性が正から
負に変わり、極性反転検出回路9から信号が出力
される。この時、正弦信号sin(θ1−θ2)と一定値
(=0)とを比較した極性判定回路8は、その結
果を、すなわち、正弦信号sin(θ1−θ2)が負であ
ることを増減パルス発生回路10に対して出力す
る。この増減パルス発生回路10は正弦信号sin
(θ1−θ2)が負であることを記憶すると共に、カ
ウンター回路11が0であることから、カウンタ
ー回路11に対して増加パルスを出力する。この
ため、カウンター回路11はその値を0から+1
に増加させるので、カウンター零値検出回路12
はサンプルアンドホールド回路7に対して保持信
号を出力して、サンプルアンドホールド回路7は
偏角(θ1−θ2)=−90゜の時の正弦信号sin(θ1−θ
2
の値すなわちsin(−90゜)を保持して(ホールド
モード)出力する。なお、本実施例では偏角(θ1
−θ2)が−90゜より小なくなると、カウンター回
路11に対して増加パルスを出力し、カウンター
回路11はその値0から+1にしているが、カウ
ンター回路11に対して減少パルスを出力し、カ
ウンター回路11はその値を0から−1にしても
よい。
Furthermore, when the declination angle (θ 1 - θ 2 ) becomes smaller than -90°, the polarity of the cosine signal cos (θ 1 - θ 2 ) changes from positive to negative at point C, and the signal is output from the polarity reversal detection circuit 9. Output. At this time, the polarity determination circuit 8 that compares the sine signal sin(θ 1 −θ 2 ) with a constant value (=0) determines the result, that is, the sine signal sin(θ 1 −θ 2 ) is negative. This is output to the increase/decrease pulse generation circuit 10. This increase/decrease pulse generation circuit 10 generates a sine signal sin
It memorizes that (θ 1 −θ 2 ) is negative, and since the counter circuit 11 is 0, it outputs an increasing pulse to the counter circuit 11. Therefore, the counter circuit 11 changes the value from 0 to +1.
Therefore, the counter zero value detection circuit 12
outputs a holding signal to the sample-and-hold circuit 7, and the sample-and-hold circuit 7 outputs a sine signal sin (θ 1 −θ
2 )
The value of sin (-90°) is held and output (hold mode). In addition, in this example, the declination angle (θ 1
2 ) becomes smaller than -90°, an increasing pulse is output to the counter circuit 11, and the counter circuit 11 changes the value from 0 to +1, but a decreasing pulse is output to the counter circuit 11. , the counter circuit 11 may change its value from 0 to -1.

さらに、具体的に、操作ハンドル1が右に+
300゜急激に回動した場合について説明する。
Furthermore, specifically, the operating handle 1 is moved to the right.
A case of sudden rotation of 300° will be explained.

まず、操作ハンドル1を右に回動させ始める
と、旋回角(追従角)θ2はまだ追従していないの
で0゜であり、操作角θ1だけが増加し始める。この
ため、操作角θ1が+90゜を越えると、偏角(θ1
θ2)が+90゜を越えるので、余弦信号cos(θ1−θ2
の極性が正から負に変わる。この時、正弦信号
sin(θ1−θ2)の極性は正であり、増減パルス発生
回路10はこの極性を記憶すると共に、カウンタ
ー回路11が0であるので、増減パルス発生回路
10は増加パルスを出力して、カウンター回路1
1の値を0から+1にする。この結果、今まで、
正弦信号sin(θ1−θ2)をそのまま(トラツクモー
ド)出力していたサンプルアンドホールド回路7
はsin(+90゜)の値を保持して(ホールドモード)
出力する。そして、操作角θ1が+270゜を越える
と、偏角(θ1−θ2)が+270゜を越えるので、余弦
信号cos(θ1−θ2)の極性が負から正に変わる。こ
の時、正弦信号sin(θ1−θ2)の極性は負であり、
増減パルス発生回路10はこの極性と記憶してい
た前の極性とを比較する。前の極性は正であり、
今の極性は負であるので、増減パルス発生回路1
0は今の極性を記憶すると共に、前回出力したパ
ルスと同符号のパルス信号(増加パルス)を出力
する。この結果、カウンター回路11はその値を
+1から+2に増加させる。そして、カウンター
回路11は0ではないので、サンプルアンドホー
ルド回路7はsin(+90゜)を出力し続ける。操作
角θ1が+300゜になると追従が始まり追従角θ2が増
加してくるので、偏角(θ1−θ2)は減少し始め
る。偏角(θ1−θ2)が+270゜より小さくなると、
余弦信号cos(θ1−θ2)の極性が正から負に変わ
り、この時、正弦信号sin(θ1−θ2)の極性は負で
あり、前の極性は負であるので、増減パルス発生
回路10は今の極性を記憶するとともに、前回出
力したパルスと異なる符号のパルス(減少パル
ス)を出力する。この結果、カウンター回路11
はその値を+2から+1に減少させる。そして、
サンプルアンドホールド回路7はsin(+90゜)を
出力し続ける。さらに、偏角(θ1−θ2)が減少し
て+90゜より小さくなると、余弦信号cos(θ1−θ2
の極性が負から正に変わる。この時、正弦信号
sin(θ1−θ2)は極性は正であり、記憶していた前
の極性が負であるので、増減パルス発生回路10
は前回出力したパルスと同じ符号のパルス(減少
パルス)を出力する。この結果、カウンター回路
11はその値を+1から0に減少させるので、サ
ンプルアンドホールド回路7はホールド状態を解
除して、正弦信号sin(θ1−θ2)をそのまま(トラ
ツクモード)出力する。そして、偏角(θ1−θ2
が0゜になると追従は完了する。
First, when the operating handle 1 starts to be rotated to the right, the turning angle (following angle) θ 2 is 0° because it has not yet been followed, and only the operating angle θ 1 begins to increase. Therefore, if the operating angle θ 1 exceeds +90°, the declination angle (θ 1
Since θ 2 ) exceeds +90°, the cosine signal cos(θ 1 −θ 2 )
The polarity of changes from positive to negative. At this time, the sine signal
The polarity of sin (θ 1 −θ 2 ) is positive, and the increase/decrease pulse generation circuit 10 stores this polarity, and since the counter circuit 11 is 0, the increase/decrease pulse generation circuit 10 outputs an increase pulse, Counter circuit 1
Change the value of 1 from 0 to +1. As a result, until now,
Sample and hold circuit 7 that outputs the sine signal sin (θ 1 - θ 2 ) as it is (track mode)
holds the value of sin (+90°) (hold mode)
Output. When the operating angle θ 1 exceeds +270°, the polarity (θ 1 - θ 2 ) exceeds +270°, and the polarity of the cosine signal cos (θ 1 - θ 2 ) changes from negative to positive. At this time, the polarity of the sine signal sin(θ 1 −θ 2 ) is negative,
The increase/decrease pulse generation circuit 10 compares this polarity with the previously stored polarity. The previous polarity is positive;
Since the current polarity is negative, increase/decrease pulse generation circuit 1
0 memorizes the current polarity and outputs a pulse signal (increase pulse) with the same sign as the previously output pulse. As a result, the counter circuit 11 increases its value from +1 to +2. Since the counter circuit 11 is not 0, the sample-and-hold circuit 7 continues to output sin (+90°). When the operating angle θ 1 reaches +300°, tracking starts and the tracking angle θ 2 increases, so the deviation angle (θ 1 −θ 2 ) starts to decrease. When the declination angle (θ 1 - θ 2 ) becomes smaller than +270°,
The polarity of the cosine signal cos (θ 1θ 2 ) changes from positive to negative, and at this time, the polarity of the sine signal sin (θ 1 − θ 2 ) is negative, and the previous polarity is negative, so the increase/decrease pulse The generating circuit 10 stores the current polarity and outputs a pulse (decrease pulse) with a different sign from the previously output pulse. As a result, the counter circuit 11
decreases its value from +2 to +1. and,
The sample-and-hold circuit 7 continues to output sin (+90°). Furthermore, when the declination angle (θ 1θ 2 ) decreases to less than +90°, the cosine signal cos (θ 1θ 2 )
The polarity of changes from negative to positive. At this time, the sine signal
The polarity of sin(θ 1 −θ 2 ) is positive, and the previously stored polarity is negative, so the increase/decrease pulse generation circuit 10
outputs a pulse (decreasing pulse) with the same sign as the previously output pulse. As a result, the counter circuit 11 decreases its value from +1 to 0, so the sample-and-hold circuit 7 releases the hold state and outputs the sine signal sin (θ 12 ) as it is (track mode). And the declination angle (θ 1 −θ 2 )
Tracking is completed when becomes 0°.

上記サンプルアンドホールド回路7の出力信号
にもとづいてサーボ回路13はサーボモータ14
を制御し、サーボモータ14の回転により、油圧
ポンプ15、油圧シリンダ18、油圧ポンプ1
9、油圧モータ23を介して、ウオーム軸5のウ
オーム24が回転する。この結果、旋回ウオーム
ホイール25が回転するので、Z型推進装置の旋
回筒2が操作ハンドル1の回転方向に追従して旋
回を開始する。そして、偏角(θ1−θ2)が0゜にな
ると、旋回筒2は旋回を停止する。
Based on the output signal of the sample and hold circuit 7, the servo circuit 13 controls the servo motor 14.
The hydraulic pump 15, the hydraulic cylinder 18, and the hydraulic pump 1 are controlled by the rotation of the servo motor 14.
9. The worm 24 of the worm shaft 5 is rotated via the hydraulic motor 23. As a result, the turning worm wheel 25 rotates, so the turning tube 2 of the Z-type propulsion device starts turning following the rotational direction of the operating handle 1. Then, when the deflection angle (θ 1 −θ 2 ) becomes 0°, the rotating cylinder 2 stops rotating.

このように、偏角(θ1−θ2)がどのように変化
しても、例えば、偏角(θ1−θ2)が+360゜を越え
ても、カウンター回路11により完全に操作ハン
ドル1が指令した方向に従つて制御が行なわれ、
旋回筒2は操作ハンドル1の回動方向に従つて旋
回する。また、カウンター回路11の容量を大き
くすれば、操作ハンドル1の回転に従つて、何回
転でも追従して旋回することができ、さらに、カ
ウンター回路11の容量を適当に決めて、追従し
て旋回する回数を規制することができる。さらに
また、操作角θ1と追従角θ2の比を1:1だけでな
く1:nあるいはn:1に変えることができ精度
を向上させることができる。
In this way, no matter how the declination angle (θ 1 - θ 2 ) changes, for example, even if the declination angle (θ 1 - θ 2 ) exceeds +360°, the counter circuit 11 completely controls the operation handle 1. Control is performed according to the direction commanded by
The rotating cylinder 2 rotates according to the rotating direction of the operating handle 1. Furthermore, by increasing the capacity of the counter circuit 11, it is possible to follow the rotation of the operating handle 1 and turn as many times as desired. You can control the number of times. Furthermore, the ratio between the operating angle θ 1 and the following angle θ 2 can be changed not only to 1:1 but also to 1:n or n:1, thereby improving accuracy.

なお、サーボ回路13の入力端にリミツタ回路
を設けてサンプルアンドホールド回路7の出力波
形を制限してもよい。また、正弦信号sin(θ1
θ2)及び余弦信号cos(θ1−θ2)を取り出す方法
は、ポテンシヨメータを使用してその出力を合成
して取り出す方法やシンクロとスコツトトランス
を組み合わせてその出力から交流を除去する方法
あるいはレゾルバ、差動トランス、ロータリーエ
ンコーダなどを使用して合成する方法等があり、
いずれの方法を使用してもよいことは言うまでも
ない。
Note that a limiter circuit may be provided at the input end of the servo circuit 13 to limit the output waveform of the sample-and-hold circuit 7. Also, the sine signal sin(θ 1
θ 2 ) and cosine signal cos (θ 1 - θ 2 ) can be extracted by combining the output using a potentiometer or by combining a synchro and Scott transformer to remove alternating current from the output. There are two methods, one is a method of synthesis using a resolver, a differential transformer, a rotary encoder, etc.
It goes without saying that either method may be used.

以上説明したように、本考案は、余弦信号とあ
らかじめ決められた設定値とを比較する極性反転
検出回路と、上記正弦信号とあらかじめ決められ
た一定値とを比較する極性判定回路と、上記極性
反転検出回路において上記余弦信号と上記設定値
との差の極性が反転した時に、上記極性判定回路
が出力している上記正弦信号の極性を記憶すると
共に、この極性と前回極性反転時の正弦信号の極
性とを比較し、かつ極性が異なつている場合に
は、上記前回極性反転時と同符号のパルス信号を
出力し、また、上記極性が同じ場合には、上記前
回極性反転時と異なる符号のパルス信号を出力す
る増減パルス発生回路と、この増減パルス発生回
路が出力したパルス信号を計数するカウンター回
路と、このカウンター回路の出力とあらかじめ決
められた所定値とを比較して、その差が0か否か
を判別するカウンター零値検出回路と、このカウ
ンター零値検出回路が0と判別した場合には、上
記正弦信号をそのまま出力すると共に、上記カウ
ンター零値検出回路が0でないと判別した場合に
は、上記余弦信号と上記設定値との差の極性が反
転した際の正弦信号を保持し、保持した時点の正
弦信号値を出力するサンプルアンドホールド回路
とを具備したものであるから、余弦信号の極性反
転時に、反転時の正弦信号と前回反転時の正弦信
号の極性を比較し、その結果によりカウンター回
路の値を増減し、かつカウンター回路が0の場合
にはそのまま正弦信号を出力し、またカウンター
回路が0でない場合には正弦信号を保持し、保持
した時点の正弦信号値を出力することにより、急
激に180゜を越える旋回操作角が与えられても、操
作ハンドルの操作角の指令方向に追従して旋回
し、逆旋回することはない。また、カウンター回
路により計数しているので±360゜をオーバーして
も、指令方向へ正確に追従して旋回する。従つ
て、船舶を安全にかつ容易に所定の方向に旋回さ
せることができ、操船性が極めて良好になるとい
う優れた効果を有する。
As explained above, the present invention includes a polarity reversal detection circuit that compares a cosine signal with a predetermined set value, a polarity determination circuit that compares the sine signal with a predetermined constant value, and a polarity reversal detection circuit that compares the cosine signal with a predetermined constant value. When the polarity of the difference between the cosine signal and the set value is reversed in the reversal detection circuit, the polarity of the sine signal output by the polarity determination circuit is stored, and this polarity and the sine signal at the previous polarity reversal are stored. and if the polarities are different, output a pulse signal with the same sign as the previous polarity inversion, and if the polarity is the same, output a pulse signal with a different sign from the previous polarity inversion. An increase/decrease pulse generation circuit that outputs a pulse signal of A counter zero value detection circuit that determines whether the signal is 0 or not; and if the counter zero value detection circuit determines that the signal is 0, the sine signal is output as is, and the counter zero value detection circuit determines that it is not 0. In this case, it is equipped with a sample-and-hold circuit that holds the sine signal when the polarity of the difference between the cosine signal and the set value is reversed, and outputs the sine signal value at the time when it is held. When the polarity of the cosine signal is reversed, the polarity of the sine signal at the time of inversion and the sine signal at the previous time of inversion is compared, and the value of the counter circuit is increased or decreased based on the result, and if the counter circuit is 0, the sine signal is output as is. In addition, if the counter circuit is not 0, it holds the sine signal and outputs the sine signal value at the time it is held, so even if the turning angle suddenly exceeds 180°, the operating angle of the operating handle will not change. It turns following the commanded direction and never turns in the opposite direction. Also, since it is counted by a counter circuit, even if it exceeds ±360°, it will accurately follow the commanded direction and turn. Therefore, the ship can be safely and easily turned in a predetermined direction, and the ship has excellent maneuverability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のZ型推進装置の旋回の状態を示
す説明図、第2図と第3図は本考案の一実施例を
示すもので、第2図は概略構成図、第3図は旋回
筒の旋回状態を示す概略構成図、第4図は本考案
に係るZ型推進装置の動作を示す回路各部の波形
図である。 1……操作ハンドル、2……旋回筒、3……操
作角検出器、4……追従角検出器、6……三角関
数発生回路、7……サンプルアンドホールド回
路、8……極性判定回路、9……極性反転検出回
路、10……増減パルス発生回路、11……カウ
ンター回路、12……カウンター零値検出回路、
θ1……操作角、θ2……追従角(旋回角)、X……
信号処理回路。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the turning state of a conventional Z-type propulsion device, Figs. 2 and 3 show an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic configuration diagram, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing the turning state of a conventional Z-type propulsion device. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the rotating state of the rotating tube, and a waveform diagram of each part of the circuit showing the operation of the Z-type propulsion device according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Operating handle, 2... Swivel cylinder, 3... Operating angle detector, 4... Following angle detector, 6... Trigonometric function generation circuit, 7... Sample and hold circuit, 8... Polarity determination circuit , 9...Polarity reversal detection circuit, 10...Increase/decrease pulse generation circuit, 11...Counter circuit, 12...Counter zero value detection circuit,
θ 1 ...Operation angle, θ 2 ...Following angle (turning angle), X...
signal processing circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 旋回筒を旋回させる操作ハンドルの操作角を検
出する操作角検出器と、上記旋回筒の旋回角を検
出する追従角検出器と、上記2つの検出器によ
り、上記操作ハンドルの操作角と上記旋回筒の旋
回角との偏角の正弦信号及び余弦信号を出力する
三角関数発生回路とを有するZ型推進装置であつ
て、 上記余弦信号とあらかじめ決められた設定値と
を比較する極性反転検出回路と、上記正弦信号と
あらかじめ決められた一定値とを比較する極性判
定回路と、上記極性反転検出回路において上記余
弦信号と上記設定値との差の極性が反転した時
に、上記極性判定回路が出力している上記正弦信
号の極性を記憶すると共に、この極性と前回極性
反転時の正弦信号の極性とを比較し、かつ極性が
異なつている場合には、上記前回極性反転時と同
符号のパルス信号を出力し、また、上記極性が同
じ場合には、上記前回極性反転時と異なる符号の
パルス信号を出力する増減パルス発生回路と、こ
の増減パルス発生回路が出力したパルス信号を計
数するカウンター回路と、このカウンター回路の
出力とあらかじめ決められた所定値とを比較し
て、その差が0か否かを判別するカウンター零値
検出回路と、このカウンター零値検出回路が0と
判別した場合には、上記正弦信号をそのまま出力
すると共に、上記カウンター零値検出回路が0で
ないと判別した場合には、上記余弦信号と上記設
定値との差の極性が反転した際の正弦信号を保持
し、保持した時点の正弦信号値を出力するサンプ
ルアンドホールド回路とを具備したことを特徴と
するZ型推進装置。
[Claims for Utility Model Registration] The above two detectors include an operating angle detector that detects the operating angle of the operating handle that rotates the rotating tube, and a follow-up angle detector that detects the rotating angle of the rotating tube. A Z-type propulsion device having a trigonometric function generating circuit that outputs a sine signal and a cosine signal of the declination angle between the operating angle of the operating handle and the turning angle of the turning tube, the cosine signal and a predetermined setting value. a polarity reversal detection circuit that compares the sine signal with a predetermined constant value; and a polarity reversal detection circuit that compares the sine signal with a predetermined constant value; At times, the polarity of the sine signal outputted by the polarity determination circuit is stored, and this polarity is compared with the polarity of the sine signal at the previous polarity reversal, and if the polarity is different, the polarity of the sine signal output from the previous polarity is An increase/decrease pulse generation circuit outputs a pulse signal with the same sign as when the polarity is reversed, and if the above polarity is the same, outputs a pulse signal with a different sign from the previous polarity inversion, and this increase/decrease pulse generation circuit outputs a counter circuit that counts the output pulse signals; a counter zero value detection circuit that compares the output of this counter circuit with a predetermined value and determines whether the difference is 0; If the circuit determines that it is 0, the sine signal is output as is, and if the counter zero value detection circuit determines that it is not 0, the polarity of the difference between the cosine signal and the set value is reversed. 1. A Z-type propulsion device comprising: a sample-and-hold circuit that holds a sine signal at the time of the sine signal and outputs a sine signal value at the time when the sine signal is held.
JP8260583U 1983-03-30 1983-05-31 Z type propulsion device Granted JPS59187598U (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8260583U JPS59187598U (en) 1983-05-31 1983-05-31 Z type propulsion device
PCT/JP1984/000157 WO1984003870A1 (en) 1983-03-30 1984-03-30 Turn controlling apparatus for z-type propulsion device
DE8484901407T DE3477179D1 (en) 1983-03-30 1984-03-30 Turn controlling apparatus for z-type propulsion device
EP84901407A EP0139766B1 (en) 1983-03-30 1984-03-30 Turn controlling apparatus for z-type propulsion device
US06/682,012 US4610214A (en) 1983-03-30 1984-03-30 Rotation control system for Z-type propulsion apparatus
CA000455079A CA1215445A (en) 1983-05-31 1984-05-24 System for controlling rotation of propeller unit of z-type propulsion apparatus
NO84844790A NO167242C (en) 1983-03-30 1984-11-30 Z-TYPE ROTATION CONTROL SYSTEM.

Applications Claiming Priority (1)

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