JPH0378318B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0378318B2 JPH0378318B2 JP59188848A JP18884884A JPH0378318B2 JP H0378318 B2 JPH0378318 B2 JP H0378318B2 JP 59188848 A JP59188848 A JP 59188848A JP 18884884 A JP18884884 A JP 18884884A JP H0378318 B2 JPH0378318 B2 JP H0378318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust
- joystick
- thruster
- axis
- thrusters
- 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
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
- B63H2025/026—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring using multi-axis control levers, or the like, e.g. joysticks, wherein at least one degree of freedom is employed for steering, slowing down, or dynamic anchoring
Landscapes
- Mechanical Control Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は水平方向に前後進両方の推力を発生す
る２基のスラスタを組合せ使用して水中または空
中での前後推進力と旋回力とを得るためのスラス
タ推力合成法に関するものである。
る２基のスラスタを組合せ使用して水中または空
中での前後推進力と旋回力とを得るためのスラス
タ推力合成法に関するものである。
第４図の平面図に示すごとく、水中または空中
を移動する船体または機体が、その前後推進力と
旋回力とを得るためには、従来、その水中または
空中で水平方向に前後進両方の推力を発生する２
基のスラスタ１，２を、図示されていない船体ま
たは機体のｘ−ｙ座標上に、ｘ軸上の中心線より
それぞれ距離ｌ離して配設し、ｘ軸方向の前後進
推力Ｘと旋回モーメントＭとを１本のジヨイステ
イツク３によつて操作する方式が用いられてい
る。
を移動する船体または機体が、その前後推進力と
旋回力とを得るためには、従来、その水中または
空中で水平方向に前後進両方の推力を発生する２
基のスラスタ１，２を、図示されていない船体ま
たは機体のｘ−ｙ座標上に、ｘ軸上の中心線より
それぞれ距離ｌ離して配設し、ｘ軸方向の前後進
推力Ｘと旋回モーメントＭとを１本のジヨイステ
イツク３によつて操作する方式が用いられてい
る。
次に、第５図は上記ｘ−ｙの２軸方向に傾ける
ことのできる２自由度のジヨイステイツク３を示
しており、このようなジヨイステイツク３は周知
のものであり、ｘ軸方向の傾きに比例したポテン
シヨメータの抵抗値出力と、ｙ軸方向の傾きに比
例したポテンシヨメータの抵抗値出力との２つが
得られ、それらの抵抗値RxとRyとを示す概念ブ
ロツク図は第６図の通りである。
ことのできる２自由度のジヨイステイツク３を示
しており、このようなジヨイステイツク３は周知
のものであり、ｘ軸方向の傾きに比例したポテン
シヨメータの抵抗値出力と、ｙ軸方向の傾きに比
例したポテンシヨメータの抵抗値出力との２つが
得られ、それらの抵抗値RxとRyとを示す概念ブ
ロツク図は第６図の通りである。
そこで、このｘ軸方向のジヨイステイツク３の
傾きの大きさに比例した前後推力Ｔをスラスタ
１，２によつて発生させると同時に、ｙ軸方向の
傾きの大きさに比例した旋回モーメントＭをもス
ラスタ１，２によつて発生させるには、第７図に
示すように、一方のスラスタ２にはKx・Rx−
Ky・Ryの推力を、そして他方のスラスタ１には
Kx・Rx＋Ky・Ryの推力を発生させるような加減
演算回路を含む制御装置が必要である。
傾きの大きさに比例した前後推力Ｔをスラスタ
１，２によつて発生させると同時に、ｙ軸方向の
傾きの大きさに比例した旋回モーメントＭをもス
ラスタ１，２によつて発生させるには、第７図に
示すように、一方のスラスタ２にはKx・Rx−
Ky・Ryの推力を、そして他方のスラスタ１には
Kx・Rx＋Ky・Ryの推力を発生させるような加減
演算回路を含む制御装置が必要である。
ここで、Kxは、前後進に関する係数で、また
Kyはモーメントに関する係数である。
Kyはモーメントに関する係数である。
しかしながら、上記のごとき加減演算回路は複
雑であり、コスト的にも高価であるという問題が
ある。
雑であり、コスト的にも高価であるという問題が
ある。
そこで本発明は、前記従来の２基のスラスタを
組合せて使用するスラスタ推力合成法における問
題点を解消するためになされたものであり、その
制御装置内に加減演算回路を不要としてその装置
を簡素に、かつ安価に構成できるスラスタ推力合
成法を提供することを目的としたものである。
組合せて使用するスラスタ推力合成法における問
題点を解消するためになされたものであり、その
制御装置内に加減演算回路を不要としてその装置
を簡素に、かつ安価に構成できるスラスタ推力合
成法を提供することを目的としたものである。
即ち、本発明は水平方向に前後進両方の推力を
発生する２基のスラスタを組合せ使用して、水中
または空中での前後進推力と旋回力とを得るよう
にＸ−Y2軸方向に操作するジヨイステイツクの
操作座標軸に対してポテンシヨメータの摺動抵抗
座標軸を45°ずらせて設けることにより構成され
る。
発生する２基のスラスタを組合せ使用して、水中
または空中での前後進推力と旋回力とを得るよう
にＸ−Y2軸方向に操作するジヨイステイツクの
操作座標軸に対してポテンシヨメータの摺動抵抗
座標軸を45°ずらせて設けることにより構成され
る。
以下図面を参照して本発明の実施例を説明する
が、まず第１図はこの実施例におけるスラスタ推
力合成法のジヨイステイツクを示す概略平面図
で、また第２図はそのジヨイステイツクの制御装
置の概略ブロツク図であり、水平方向に前後進両
方の推力Tx，Tyをｘ軸方向に発生する２基のス
ラスタ１，２を組合せ使用して、図示されていな
い船体または機体の水中または空中での前後進推
力と旋回力とを得るように操作するジヨイステイ
ツク３を設けている。
が、まず第１図はこの実施例におけるスラスタ推
力合成法のジヨイステイツクを示す概略平面図
で、また第２図はそのジヨイステイツクの制御装
置の概略ブロツク図であり、水平方向に前後進両
方の推力Tx，Tyをｘ軸方向に発生する２基のス
ラスタ１，２を組合せ使用して、図示されていな
い船体または機体の水中または空中での前後進推
力と旋回力とを得るように操作するジヨイステイ
ツク３を設けている。
そこで、このジヨイステイツク３の座標軸を第
１図に示すx′−y′軸のごとく第４図の従来例の座
標軸ｘ−ｙに対し、45°傾けて設けている。
１図に示すx′−y′軸のごとく第４図の従来例の座
標軸ｘ−ｙに対し、45°傾けて設けている。
即ち、ジヨイステイツク３の動作する空間的な
位相を45°ずらせたものであり、このようにする
ことによつてx′軸y′軸それぞれのポテンシヨメー
タの抵抗値出力Rx，Ryで第２図に示すように直
接Kx・Rx及びKy・Ryの推力制御信号を発生さ
せ、その信号の大きさに比例して各スラスタ１，
２の前後両方の推力Tx，Tyをそれぞれ制御する。
位相を45°ずらせたものであり、このようにする
ことによつてx′軸y′軸それぞれのポテンシヨメー
タの抵抗値出力Rx，Ryで第２図に示すように直
接Kx・Rx及びKy・Ryの推力制御信号を発生さ
せ、その信号の大きさに比例して各スラスタ１，
２の前後両方の推力Tx，Tyをそれぞれ制御する。
上記本発明の方式によれば、例えばジヨイステ
イツク３をｘ軸の正方向、即ち前方に倒せば、推
力Tx，Tyの大きさは等しく、ｘ軸の正方向に推
力が作用し、また右方向即ちｙ軸の正方向にジヨ
イステイツク３を倒せば、Rx＞RyとなるからTx
＞Tyとなり、右方向の旋回力のモーメントＭが
発生する。
イツク３をｘ軸の正方向、即ち前方に倒せば、推
力Tx，Tyの大きさは等しく、ｘ軸の正方向に推
力が作用し、また右方向即ちｙ軸の正方向にジヨ
イステイツク３を倒せば、Rx＞RyとなるからTx
＞Tyとなり、右方向の旋回力のモーメントＭが
発生する。
以上のごとく、本発明の方式ではジヨイステイ
ツク３の制御装置に加減演算機能が不要となる。
ツク３の制御装置に加減演算機能が不要となる。
次に、前記本発明のスラスタ推力合成法と、加
減演算機能を有する従来例とを対比して考察する
ため、第８図で２自由度のジヨイステイツク３の
レバーの動きと出力電圧との関係を空間直交座標
に置いて示している。
減演算機能を有する従来例とを対比して考察する
ため、第８図で２自由度のジヨイステイツク３の
レバーの動きと出力電圧との関係を空間直交座標
に置いて示している。
角度はジヨイステイツク３を上から見た時の
Ｘ軸との傾きであり、VRはジヨイステイツク３
とＸ−Ｙ平面との傾角に比例した量（即ちこの場
合は電圧と考える）である。
Ｘ軸との傾きであり、VRはジヨイステイツク３
とＸ−Ｙ平面との傾角に比例した量（即ちこの場
合は電圧と考える）である。
Rx，Ryはジヨイステイツク３の２自由度ジン
バル軸の回転角を検知するポテンシヨメータの抵
抗値出力であり、Vx，Vyはその出力（ここでは
電圧で考える）である。
バル軸の回転角を検知するポテンシヨメータの抵
抗値出力であり、Vx，Vyはその出力（ここでは
電圧で考える）である。
第９図はジヨイステイツク３のジンバル機構を
表わしたものであるが、このｘ軸及びｙ軸が、第
８図のｘ軸及びｙ軸にそれぞれ対応し、第９図の
軸ｘ，ｙの回転角量Vx，Vyが、第８図のVx，Vy
にそれぞれ対応する。
表わしたものであるが、このｘ軸及びｙ軸が、第
８図のｘ軸及びｙ軸にそれぞれ対応し、第９図の
軸ｘ，ｙの回転角量Vx，Vyが、第８図のVx，Vy
にそれぞれ対応する。
そして、第８図の角θはＸ軸に対するｘ軸の傾
きであり、従つて下記の式が成立する。
きであり、従つて下記の式が成立する。
Vx＝VR（cosθ・cos−sinθ・sin） ……(1)
Vy＝VR（sinθ・cos＋cosθ・sin） ……(2)
さて、これで第１０図は従来一般に実施されて
いる前後進推力とモーメントＭとを２基のスラス
タ１，２で合成的に発生させるブロツク図であ
り、この状態は第８図においてθ＝0°としたもの
である。
いる前後進推力とモーメントＭとを２基のスラス
タ１，２で合成的に発生させるブロツク図であ
り、この状態は第８図においてθ＝0°としたもの
である。
従つて、T1の推力を作るV1＝Vx＋Vyの演算
は、前記(1)、(2)式をこれに代入して、θ＝０とお
けば、 V1＝Vx＋Vy＝VR（cos＋sin）……(3) V2＝Vx−Vy＝VR（cos−sin） ……(4) と表わされる。
は、前記(1)、(2)式をこれに代入して、θ＝０とお
けば、 V1＝Vx＋Vy＝VR（cos＋sin）……(3) V2＝Vx−Vy＝VR（cos−sin） ……(4) と表わされる。
次に、第３図は第１図の本発明のスラスタ推進
合成法を適用した場合を示しており、これは第８
図で考えるならθ＝π／４としたものであり、この 状態においてV1＝Vy、V2＝Vxを考えると、 V1＝Vy＝VR（cos＋sin） ……(5) V2＝Vx＝VR（cos−sin） ……(6) となり、(3)、(4)式と同じ結果を得る。
合成法を適用した場合を示しており、これは第８
図で考えるならθ＝π／４としたものであり、この 状態においてV1＝Vy、V2＝Vxを考えると、 V1＝Vy＝VR（cos＋sin） ……(5) V2＝Vx＝VR（cos−sin） ……(6) となり、(3)、(4)式と同じ結果を得る。
つまり、従来方式の第１０図では、V1＝Vx＋
Vy、V2＝Vx−Vyというような加算、減算回路が
その制御装置に必要であり、そのような回路は一
般にデジタル回路でなければ実現できず高価とな
るのに対し、第３図に示すような本発明の方式で
は、θ＝π／４とするだけでこの加算、減算回路が 不要となる。
Vy、V2＝Vx−Vyというような加算、減算回路が
その制御装置に必要であり、そのような回路は一
般にデジタル回路でなければ実現できず高価とな
るのに対し、第３図に示すような本発明の方式で
は、θ＝π／４とするだけでこの加算、減算回路が 不要となる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明のスラスタ推力合成法で
は、水平方向に前後進両方の推力を発生する２基
のスラスタを組合せ使用して、水中または空中で
の前後進推力と旋回力とを得るようにＸ−Y2軸
方向に操作するジヨイステイツクの操作座標軸に
対してポテンシヨメータの摺動抵抗座標軸を45°
ずらせて設けて構成されている。
は、水平方向に前後進両方の推力を発生する２基
のスラスタを組合せ使用して、水中または空中で
の前後進推力と旋回力とを得るようにＸ−Y2軸
方向に操作するジヨイステイツクの操作座標軸に
対してポテンシヨメータの摺動抵抗座標軸を45°
ずらせて設けて構成されている。
従つて、操作座標軸Ｘ−Ｙの傾きにそれぞれ比
例するポテンシヨンメータの抵抗値出力RxとRy
を、加減演算することなく直接スラスタ推力の制
御信号として使うことが可能となるので、制御装
置内に従来必要とされていた加減演算回路を不要
とし、その制御装置の部品点数を減ずると共に、
簡略化を図ることができる。
例するポテンシヨンメータの抵抗値出力RxとRy
を、加減演算することなく直接スラスタ推力の制
御信号として使うことが可能となるので、制御装
置内に従来必要とされていた加減演算回路を不要
とし、その制御装置の部品点数を減ずると共に、
簡略化を図ることができる。
その結果、制御装置の誤作動及び故障確率の低
減を図ることが可能となり、メンテナンス性が向
上し、且つ、そのコストダウンを図る上で極めて
効果がある。
減を図ることが可能となり、メンテナンス性が向
上し、且つ、そのコストダウンを図る上で極めて
効果がある。
第１図は本発明の一実施例におけるスラスタ合
成法のジヨイステイツクを示す概略平面図、第２
図は第１図のジヨイステイツクの制御装置の概略
ブロツク図、第３図は本発明を適用したジヨイス
テイツクの操作ブロツク図、第４図は従来のスラ
スタ推力合成法の説明用概略平面図、第５図は第
４図のジヨイステイツクを示す平面図、第６図は
第５図のジヨイステイツクの傾きに比例したポテ
ンシヨメータの抵抗値を示す概念ブロツク図、第
７図は第４図のスラスタ推力合成法の加減演算回
路を含む制御を説明するための平面図、第８図、
第９図及び第１０図は前記本発明のスラスタ推力
合成法と従来例とを対比して考察するための説明
図であり、第８図は２自由度のジヨイステイツク
のレバーの動きと出力電圧との関係を空間直交座
標に置いて考察したもので、また第９図はジヨイ
ステイツクのジンバル機構を表わしたものであ
り、更に第１０図は従来の方式のジヨイステイツ
クの操作ブロツク図である。 １，２……スラスタ、３……ジヨイステイツ
ク、Ｍ……モーメント、Tx，Ty……前後進両方
の推力。
成法のジヨイステイツクを示す概略平面図、第２
図は第１図のジヨイステイツクの制御装置の概略
ブロツク図、第３図は本発明を適用したジヨイス
テイツクの操作ブロツク図、第４図は従来のスラ
スタ推力合成法の説明用概略平面図、第５図は第
４図のジヨイステイツクを示す平面図、第６図は
第５図のジヨイステイツクの傾きに比例したポテ
ンシヨメータの抵抗値を示す概念ブロツク図、第
７図は第４図のスラスタ推力合成法の加減演算回
路を含む制御を説明するための平面図、第８図、
第９図及び第１０図は前記本発明のスラスタ推力
合成法と従来例とを対比して考察するための説明
図であり、第８図は２自由度のジヨイステイツク
のレバーの動きと出力電圧との関係を空間直交座
標に置いて考察したもので、また第９図はジヨイ
ステイツクのジンバル機構を表わしたものであ
り、更に第１０図は従来の方式のジヨイステイツ
クの操作ブロツク図である。 １，２……スラスタ、３……ジヨイステイツ
ク、Ｍ……モーメント、Tx，Ty……前後進両方
の推力。
Claims (1)
- １ 水平方向に前後進両方の推力を発生する２基
のスラスタを組合せ使用して、水中または空中で
の前後推進力と旋回力とを得るようにＸ−Y2軸
方向に操作するジヨイステイツクの操作座標軸に
対してポテンシヨメータの摺動抵抗座標軸を45°
ずらせて設けることを特徴とするスラスタ推力合
成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18884884A JPS6167697A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | スラスタ推力合成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18884884A JPS6167697A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | スラスタ推力合成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167697A JPS6167697A (ja) | 1986-04-07 |
| JPH0378318B2 true JPH0378318B2 (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=16230897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18884884A Granted JPS6167697A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | スラスタ推力合成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167697A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10352971B4 (de) * | 2003-11-13 | 2008-09-11 | Markert, Matthias, Prof. Dr.-Ing. | Steuereinrichtung für Schiffsantriebe mit oberflächenschneidenden Doppel-Verstellpropellern |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132390A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-15 | Nippon Zosen Kikai Kk | Device for controlling side thruster |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP18884884A patent/JPS6167697A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132390A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-15 | Nippon Zosen Kikai Kk | Device for controlling side thruster |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6167697A (ja) | 1986-04-07 |
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