JPS59102695A - 船舶の操縦装置 - Google Patents
船舶の操縦装置Info
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- JPS59102695A JPS59102695A JP21318082A JP21318082A JPS59102695A JP S59102695 A JPS59102695 A JP S59102695A JP 21318082 A JP21318082 A JP 21318082A JP 21318082 A JP21318082 A JP 21318082A JP S59102695 A JPS59102695 A JP S59102695A
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- Japan
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- thrust
- disturbance
- ship
- force
- command signal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、消防用の放水装置、クレーンなどのようにそ
の操作に伴い船体に外乱力を与える機器を装備する船舶
などに好適する操鞭装置に関するものである。
の操作に伴い船体に外乱力を与える機器を装備する船舶
などに好適する操鞭装置に関するものである。
従来から、消防用の放水装置やクレーンなどの機器を装
備する船舶などにおいては、前記各機器の運転によって
生ずる外乱力の影着による船体の移動を操縦具が検知し
、移−Ｊした船体をもとの位置にもどすように舵および
スラスタ、プロペラｆｚどの推力発生器を有する推力発
生装置を操作しているのが通例である。このような操船
では、外乱力の影響に起因して船体という重量物体が移
動したとき初めて舵および推力発生装置を操作すること
になるので、外乱力による影響を相殺するように操船す
ることは困難であった。
備する船舶などにおいては、前記各機器の運転によって
生ずる外乱力の影着による船体の移動を操縦具が検知し
、移−Ｊした船体をもとの位置にもどすように舵および
スラスタ、プロペラｆｚどの推力発生器を有する推力発
生装置を操作しているのが通例である。このような操船
では、外乱力の影響に起因して船体という重量物体が移
動したとき初めて舵および推力発生装置を操作すること
になるので、外乱力による影響を相殺するように操船す
ることは困難であった。
本発明の目的は、ＩＩＩＪ記問題点を解消し、船舶など
に装備する機器の運転により生ずる外乱力の影よる影響
を受けることなく操縦を継続することができる操縦装置
を提供することである。
に装備する機器の運転により生ずる外乱力の影よる影響
を受けることなく操縦を継続することができる操縦装置
を提供することである。
要約すると、本発明に従う船舶などの操縦装置は、複数
個のスラスタやプロペラなどの推力発生器を有する推力
発生装置および舵を有する船舶などの操縦装置であって
、に）船舶などの操縦上の要求を満足させるに必要な合
成推力を指令する推力設定器と、（ｂ）回頭モーメント
を指令する方位制御器と、（Ｃ）この船舶などに装備す
る機器の作動に伴い船体に与えられる外乱力を表わす外
乱力信号を受信し、この外乱力の影響を除去するための
外乱補償信号を演算する外乱補償器と、（ｄ） ｇｅＪ
記推力設定器および方位制御器から送出される合成推力
指４？１ａ号および回頭モーメント指令信号から、前記
外乱補償器から送出される外乱補償信号を引き去る減算
手段と、（ｅ）この減算手段において減算した結果得ら
れる外乱補償後の合成推力指令信号および外乱仙償後の
回頭モーメント指令信号を受信し、各推力発生装置およ
び舵に対して必要な推力指令信号に分解し配分する推力
配分演算器とを含む。
個のスラスタやプロペラなどの推力発生器を有する推力
発生装置および舵を有する船舶などの操縦装置であって
、に）船舶などの操縦上の要求を満足させるに必要な合
成推力を指令する推力設定器と、（ｂ）回頭モーメント
を指令する方位制御器と、（Ｃ）この船舶などに装備す
る機器の作動に伴い船体に与えられる外乱力を表わす外
乱力信号を受信し、この外乱力の影響を除去するための
外乱補償信号を演算する外乱補償器と、（ｄ） ｇｅＪ
記推力設定器および方位制御器から送出される合成推力
指４？１ａ号および回頭モーメント指令信号から、前記
外乱補償器から送出される外乱補償信号を引き去る減算
手段と、（ｅ）この減算手段において減算した結果得ら
れる外乱補償後の合成推力指令信号および外乱仙償後の
回頭モーメント指令信号を受信し、各推力発生装置およ
び舵に対して必要な推力指令信号に分解し配分する推力
配分演算器とを含む。
そのためｎａ記船舶などに装備する機器の作動や停止に
かかわらず、常に上記推力設定器で指令した合成推力指
令信号および上記方位制御器で指令した回頭モーメント
指令ＩＥ５号に見合った合成推力および回頭モーメント
が作用し、これによって前記機器の作動や停止による影
響を受けるこさなく操縦を継続することができる。
かかわらず、常に上記推力設定器で指令した合成推力指
令信号および上記方位制御器で指令した回頭モーメント
指令ＩＥ５号に見合った合成推力および回頭モーメント
が作用し、これによって前記機器の作動や停止による影
響を受けるこさなく操縦を継続することができる。
以下、木尭男の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明
する。第１図は、消防用の放水装置を装備する船舶を示
す。船体１００は、舵１０４が設けられる。オたそれら
の翼角により発生４１１力の大きさを制御することがで
きる推力発生装置さしてバクスラスタ１０１．７”ロペ
ラ１０２スターンスラスタ１０３を含み、消防ポンプの
＝Ｖにより冊本を放出する放水装置１０６とが装備され
る。さらに、船体１００の方位を検出する方位検出器１
０７と、舵１０４および各推力発生装置を操作する操縦
装置１０５とが、船体１００に設けられる。
する。第１図は、消防用の放水装置を装備する船舶を示
す。船体１００は、舵１０４が設けられる。オたそれら
の翼角により発生４１１力の大きさを制御することがで
きる推力発生装置さしてバクスラスタ１０１．７”ロペ
ラ１０２スターンスラスタ１０３を含み、消防ポンプの
＝Ｖにより冊本を放出する放水装置１０６とが装備され
る。さらに、船体１００の方位を検出する方位検出器１
０７と、舵１０４および各推力発生装置を操作する操縦
装置１０５とが、船体１００に設けられる。
第２図は、操縦装置１０５の構成を示すブロック図であ
る。推力設定器１は、舵１０４および各推力発生装置で
発生する推力のベクトル相である合成推力の船体中心線
方向（以下Ｘ軸方向と呼ぶ）の成分ｘ８を指令してライ
ン７８に導出するＸ軸設定器１１と、Ｘ軸と直交する方
向（以下Ｙ軸と呼ぶ）の成分Ｙ８を指令してライン７９
に導出するＹＩＩｄ＋設定器１２とによって構成される
。方位制御器２は、船体１００の方位を指令する方位設
定器２１と、方位演算器２２とを含む。方位設定器２１
からライン２３には方位指令信号θ８が導出される。方
位検出器１０７からライン７１に導出される方位信号θ
は、方位演算器２２へ与えられる。方位演算器２２にお
いて比例、微分、積分など所定の演算により、船体１０
０を方位設定器２１で指令した方位に保つように回頭モ
ーメント指令信号Ｎ８を演算し、ライン７２に導出する
。
る。推力設定器１は、舵１０４および各推力発生装置で
発生する推力のベクトル相である合成推力の船体中心線
方向（以下Ｘ軸方向と呼ぶ）の成分ｘ８を指令してライ
ン７８に導出するＸ軸設定器１１と、Ｘ軸と直交する方
向（以下Ｙ軸と呼ぶ）の成分Ｙ８を指令してライン７９
に導出するＹＩＩｄ＋設定器１２とによって構成される
。方位制御器２は、船体１００の方位を指令する方位設
定器２１と、方位演算器２２とを含む。方位設定器２１
からライン２３には方位指令信号θ８が導出される。方
位検出器１０７からライン７１に導出される方位信号θ
は、方位演算器２２へ与えられる。方位演算器２２にお
いて比例、微分、積分など所定の演算により、船体１０
０を方位設定器２１で指令した方位に保つように回頭モ
ーメント指令信号Ｎ８を演算し、ライン７２に導出する
。
外乱＃償器３は、放水−Ｉｋ直重０６の作動により船体
１００に与える外乱力を示す外６しカ侶号として、外乱
力の向きθｄと外乱力の大きさＴｄをライン７３．７４
を介して受信し、この外乱力を表わす信号θｄ、Ｔｄを
Ｘ軸方向成分Ｘｄ、Ｙ軸方向成分Ｙｄおよび回頭モーメ
ント成分Ｎｄに分解し、外乱補償信号としてライン７５
，７６．７７に導出する。減算手段４は、減算器４１，
４２．４３を含む。減算手段４では、ＩＪＩＪ記推力設
定器１で指令され、ライン７８．７９を介して又部した
合成推力指令ｉｇ ＠ Ｘ ｓ 、 Ｙ ｓおよび方位
制御器２で指令され、ライン７２を介して交信した回頭
モーメント指令信号Ｎｓの谷々から、ライン７５，７６
゜７７を介して受信した外乱補償信号Ｘｄ、Ｙｄ。
１００に与える外乱力を示す外６しカ侶号として、外乱
力の向きθｄと外乱力の大きさＴｄをライン７３．７４
を介して受信し、この外乱力を表わす信号θｄ、Ｔｄを
Ｘ軸方向成分Ｘｄ、Ｙ軸方向成分Ｙｄおよび回頭モーメ
ント成分Ｎｄに分解し、外乱補償信号としてライン７５
，７６．７７に導出する。減算手段４は、減算器４１，
４２．４３を含む。減算手段４では、ＩＪＩＪ記推力設
定器１で指令され、ライン７８．７９を介して又部した
合成推力指令ｉｇ ＠ Ｘ ｓ 、 Ｙ ｓおよび方位
制御器２で指令され、ライン７２を介して交信した回頭
モーメント指令信号Ｎｓの谷々から、ライン７５，７６
゜７７を介して受信した外乱補償信号Ｘｄ、Ｙｄ。
Ｎｄを減算器４１，４２．４３においてそれぞれ減算さ
れる。減算手段４は外乱補償後の合成推力指４？佑号お
よび外乱梱イＭ後の回頭モーメント指令１６号として、 Ｘ＝Ｘｓ−Ｘｄ ・・（１）Ｙ＝Ｙｓ−
Ｙｄ ・・・（２）Ｎ＝Ｎａ−Ｎｄ
・・（３）をライン８０，８１．８２を介して
導出する。
れる。減算手段４は外乱補償後の合成推力指４？佑号お
よび外乱梱イＭ後の回頭モーメント指令１６号として、 Ｘ＝Ｘｓ−Ｘｄ ・・（１）Ｙ＝Ｙｓ−
Ｙｄ ・・・（２）Ｎ＝Ｎａ−Ｎｄ
・・（３）をライン８０，８１．８２を介して
導出する。
推力配分演算器５Ｉ／ｉ、後述の演算により、減算手段
４からライン８０．８１を介して導出される外乱補償後
の合成推力指令ｔｇ号Ｘ、Ｙおよびライン８２を介する
外乱ＭＪ償後の回頭モーメント指令信号Ｎを実現するよ
うにバクスラスタ１０１への推力指令信号Ｔｌｓ、プロ
ペラ１０２への推力指令信号Ｔ２ｓ、スターンスラスタ
１０３への推力指令値Ｊｉ＋Ｔ ３ ｓ、および舵１０
４への推力指令信号Ｔ４ｓをライン８３〜８６を介して
導出する。
４からライン８０．８１を介して導出される外乱補償後
の合成推力指令ｔｇ号Ｘ、Ｙおよびライン８２を介する
外乱ＭＪ償後の回頭モーメント指令信号Ｎを実現するよ
うにバクスラスタ１０１への推力指令信号Ｔｌｓ、プロ
ペラ１０２への推力指令信号Ｔ２ｓ、スターンスラスタ
１０３への推力指令値Ｊｉ＋Ｔ ３ ｓ、および舵１０
４への推力指令信号Ｔ４ｓをライン８３〜８６を介して
導出する。
推力制御器６１〜６３のうち、推力制御器６１は、ライ
ン８３を介して推力指令信号Ｔｌｓを受偏し、バクスラ
スタ１０１の発生推力がＴｌｓとなるようにバクスラス
タ１０１の翼角指令信号θ１をライン８７に導出する。
ン８３を介して推力指令信号Ｔｌｓを受偏し、バクスラ
スタ１０１の発生推力がＴｌｓとなるようにバクスラス
タ１０１の翼角指令信号θ１をライン８７に導出する。
同様に推力制御器６２は、ライン８４を介する推力指令
１＃ｆＴ２ｓを交信してプロペラ１０２の翼角指令信号
θ２をライン８８に導出する。推力制御器６３は、ライ
ン８５からの推力うは令１目号Ｔ３ａを受１８ してス
ターンスラスタ１０３のｙ４角指令制号θ３をライン８
９に導出する。舵１０４の舵角演算器６４ｒ／ｉ、ライ
ン８６からの舵１０４への推力指令信号Ｔ４ｓと、ライ
ン９１からのプロペラへの推力ｈｌ ’？＞ （ｍ号Ｔ
２ｓとを父倍して、舵角指令信号θ４をライン９０に導
出する。
１＃ｆＴ２ｓを交信してプロペラ１０２の翼角指令信号
θ２をライン８８に導出する。推力制御器６３は、ライ
ン８５からの推力うは令１目号Ｔ３ａを受１８ してス
ターンスラスタ１０３のｙ４角指令制号θ３をライン８
９に導出する。舵１０４の舵角演算器６４ｒ／ｉ、ライ
ン８６からの舵１０４への推力指令信号Ｔ４ｓと、ライ
ン９１からのプロペラへの推力ｈｌ ’？＞ （ｍ号Ｔ
２ｓとを父倍して、舵角指令信号θ４をライン９０に導
出する。
船体１００は、バクスラスタ１０１の発生４１力Ｔ１と
、プロペラ１０２の発生推力Ｔ２と、スターンスラスタ
１０３の発生推力Ｔ３と、舵１０４に鋤く力のＹ軸方開
成分子４とにより、操作きれる。
、プロペラ１０２の発生推力Ｔ２と、スターンスラスタ
１０３の発生推力Ｔ３と、舵１０４に鋤く力のＹ軸方開
成分子４とにより、操作きれる。
弗３図は、外乱力があった場合の外乱仙償”器３の演算
を説明す゛るための図である。消防用放水装置１０６は
；の方向に放水する。この放水に伴う反作用に′より船
体はＸと反対の方向に大きさＴｄの外乱力を受ける。こ
の外乱力を検出し、外乱力信号Ｔｄおよびθｄを分解し
たＸｌ１１１方向＋Ｒ分ＸｄおよびＹ軸方同成分Ｙｄは
次の第４式と第５式とで与えられる。
を説明す゛るための図である。消防用放水装置１０６は
；の方向に放水する。この放水に伴う反作用に′より船
体はＸと反対の方向に大きさＴｄの外乱力を受ける。こ
の外乱力を検出し、外乱力信号Ｔｄおよびθｄを分解し
たＸｌ１１１方向＋Ｒ分ＸｄおよびＹ軸方同成分Ｙｄは
次の第４式と第５式とで与えられる。
Ｘｄ＝Ｔｄ−ｃｏｓθｄ−＝（４〕
Ｙｄ＝＝Ｔｄ ・ ｓｉｎ θ ｄ
−（ｂ）外乱補償器３では、外乱力のＸ軸および
Ｙ軸方向の成分を求める上記第４式および第５式と、こ
の外乱力により発生する１回頭モーメン）Ｎｄを次の第
６式で演算し、導出する。
−（ｂ）外乱補償器３では、外乱力のＸ軸および
Ｙ軸方向の成分を求める上記第４式および第５式と、こ
の外乱力により発生する１回頭モーメン）Ｎｄを次の第
６式で演算し、導出する。
Ｎｄ＝ Ｉ！ｄｘ −Ｙｄ ＋ ｌ！ ｄｙ −Ｘ
ｄ −（６ンただし１ｔｌｘ、ｌｄＶは外乱力
のＸ軸成分ＹｄおよびＸｄ成分Ｘｄの回顧モーメントへ
の寄与する係数を示す。
ｄ −（６ンただし１ｔｌｘ、ｌｄＶは外乱力
のＸ軸成分ＹｄおよびＸｄ成分Ｘｄの回顧モーメントへ
の寄与する係数を示す。
なお、放水装置１０６が常に一定条件の下で放水するも
のであれば、外乱力の大きさＴｄおよび外乱力の向きθ
ｄを検出した信号を用いる必要はなく、予めプログラム
的に信号を与えておくことができる。この場合には、外
乱補償器３の入力である外乱（８号は、放水装置１０６
の作動を示す記号を受信し、放水装置１０６が作製中の
場合にのみ前述の第４式〜第６式の演算を行ない、放水
装置１０６が停止中には外乱袖償倍号Ｘｄ 、 Ｙｄ
。
のであれば、外乱力の大きさＴｄおよび外乱力の向きθ
ｄを検出した信号を用いる必要はなく、予めプログラム
的に信号を与えておくことができる。この場合には、外
乱補償器３の入力である外乱（８号は、放水装置１０６
の作動を示す記号を受信し、放水装置１０６が作製中の
場合にのみ前述の第４式〜第６式の演算を行ない、放水
装置１０６が停止中には外乱袖償倍号Ｘｄ 、 Ｙｄ
。
ｍａの全てを零とするだけでよい。
次に推力配分演算器５について説明する。推力配分演ｎ
器５による推力指令信号Ｔ１８〜Ｔ４ｓの演算に関して
、前述のように推力指令信号Ｔ１８〜Ｔ４ｓのｑ！ｒＸ
軸方向成分の和、Ｙ軸方向成分の和および回頭モーメン
トに寄与する各成分の相が減算手段４からそれぞれ導出
される外乱補償後の合成推力指令＜＝号ｘ、ｙおよび外
乱補償後の回頭モーメント指令信号ＮＫ等しくなるよう
に行なわれる。推力指令信号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓと、外乱補
償後の合成推力指令信号Ｘ、Ｙおよび外乱補償後の回頭
モーメント指令信号Ｎの関保を示す下記第７式〜第９式
に基づき、Ｘ、Ｙ、Ｎを与えて推力指令信号Ｔｌｓ〜Ｔ
４ｓか演算される。なお第９式におけるｌＬ、１２．１
３．１４は、各推力指令値’４Ｔ１ｓ 、Ｔ２ｓ 、Ｔ
３ｓ 、Ｔ４ｓが回頭モーメントに寄与する係数を示す
ものである。したがって７ｌ−Ｔｌｓ、／２・Ｔ２ｅ、
１３・Ｔ３８．１４・Ｔ４ｓは、各々バクスラスタ１０
１、プロペラ１０２、スターンスラスタ１０３、舵１０
４による回頭モーメントを示す（ただし本件実施例の場
合には、１２・Ｔ２ｓ＝０）。
器５による推力指令信号Ｔ１８〜Ｔ４ｓの演算に関して
、前述のように推力指令信号Ｔ１８〜Ｔ４ｓのｑ！ｒＸ
軸方向成分の和、Ｙ軸方向成分の和および回頭モーメン
トに寄与する各成分の相が減算手段４からそれぞれ導出
される外乱補償後の合成推力指令＜＝号ｘ、ｙおよび外
乱補償後の回頭モーメント指令信号ＮＫ等しくなるよう
に行なわれる。推力指令信号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓと、外乱補
償後の合成推力指令信号Ｘ、Ｙおよび外乱補償後の回頭
モーメント指令信号Ｎの関保を示す下記第７式〜第９式
に基づき、Ｘ、Ｙ、Ｎを与えて推力指令信号Ｔｌｓ〜Ｔ
４ｓか演算される。なお第９式におけるｌＬ、１２．１
３．１４は、各推力指令値’４Ｔ１ｓ 、Ｔ２ｓ 、Ｔ
３ｓ 、Ｔ４ｓが回頭モーメントに寄与する係数を示す
ものである。したがって７ｌ−Ｔｌｓ、／２・Ｔ２ｅ、
１３・Ｔ３８．１４・Ｔ４ｓは、各々バクスラスタ１０
１、プロペラ１０２、スターンスラスタ１０３、舵１０
４による回頭モーメントを示す（ただし本件実施例の場
合には、１２・Ｔ２ｓ＝０）。
Ｘ＝Ｔ２ａ
・・・（７）Ｙ
＝Ｔ １ ｓ＋Ｔ ３ ｓ＋Ｔ ４ ｓ ・
・・（８）Ｎ ＝ Ｊｌ −Ｔｌｓ＋Ｊ２−Ｔ２ｓ
＋７３ ・Ｔ３ｓ＋ｆ４ ・Ｔ４ｓ ＝１９Ｊ前記
第７式〜第９式は推力指介佑号Ｔｉｅ〜Ｔ４日に関する
線形連立方程式であシ、この方程式を適当な拘束条件の
下で解くことによって推力指令１目号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓを
求めることができる。たとえばこのような拘束条件とし
て、推力指令１目号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓの２乗和、Σ Ｔ１
臼２を最小とする１＝１ 場合には、推力指令信号Ｔｌｅ〜Ｔ４ｓは４×３行列Ｔ
により第１０式で与えられる。
・・・（７）Ｙ
＝Ｔ １ ｓ＋Ｔ ３ ｓ＋Ｔ ４ ｓ ・
・・（８）Ｎ ＝ Ｊｌ −Ｔｌｓ＋Ｊ２−Ｔ２ｓ
＋７３ ・Ｔ３ｓ＋ｆ４ ・Ｔ４ｓ ＝１９Ｊ前記
第７式〜第９式は推力指介佑号Ｔｉｅ〜Ｔ４日に関する
線形連立方程式であシ、この方程式を適当な拘束条件の
下で解くことによって推力指令１目号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓを
求めることができる。たとえばこのような拘束条件とし
て、推力指令１目号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓの２乗和、Σ Ｔ１
臼２を最小とする１＝１ 場合には、推力指令信号Ｔｌｅ〜Ｔ４ｓは４×３行列Ｔ
により第１０式で与えられる。
したがって、この場合には推力配分演算器５における演
算は、予じめ与えた４×３行列による行列演算となる。
算は、予じめ与えた４×３行列による行列演算となる。
このように操縦装置によれば、舵１０４および各推力発
生装置１０１〜１０３が発生する推力Ｔｌ〜Ｔ４は、推
力指令信号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓにそれぞれ等しいものとなる
。また前述の第７式〜第９式より、舵１０４および各推
力発生装置１０１〜１０３が、船体１００に与える推力
のベクトル和である合成推力、および各推力によって生
ずる回頭モーメントは、減算手段４から出力される外乱
補償後の合成推力指令信号Ｘ、Ｙ１および外乱補償後の
回頭モーメント指令信号Ｎ１に等しいものとなる。した
がって、放水装置１０６が停止している場合すなわち外
乱力Ｔｄが零の場合には、船体１００に作用する合成推
力おまひ回頭モーメントは、それぞれ推力設定器１から
導出される合成推力指令イｇ号Ｘｓ、Ｙｓ、および方位
制御器２から香川される回頭モーメント指令信号Ｎ８に
等しい。次に放水装置１０６の作動により外乱力Ｔｄが
船体１００に作用した場合には、自ａ述の指４？信号Ｘ
ｓ 、Ｙｓ ＋Ｎａから外乱力ＴｄのＸ軸方向成分Ｘｄ
、Ｙ軸方向成分Ｙｄ、回頭モーメン）Ｎｄを減算手段４
で引去るため、舵１０４および各推力発生装置１０１〜
１０３が船体１００に与える合成推力はＸｓ−Ｘｄ 、
Ｙｓ−Ｙｄとなり、またその回頭モーメントはＮ ｓ
−Ｎ ｄとなる。ところが船体１００には外乱力Ｔｄが
作用しているため、前述の舵１０４および各推力発生ｙ
匝ｌｏｌ〜１０３が、船体１００に作用する合成推力お
よび回頭モーメントと外乱力による作用を合成すると、
Ｘｓ、ＹｓおよびＮ８となる。すなわち放水装置１０６
が作動するか否かに拘らず、船体１００に作用する合成
推力および回頭モーメントはそれぞれ推力設定器１で指
令されるＸｓ、Ｙ８および方位制御器２で指令されるＮ
８に等しいものとなる。
生装置１０１〜１０３が発生する推力Ｔｌ〜Ｔ４は、推
力指令信号Ｔｌｓ〜Ｔ４ｓにそれぞれ等しいものとなる
。また前述の第７式〜第９式より、舵１０４および各推
力発生装置１０１〜１０３が、船体１００に与える推力
のベクトル和である合成推力、および各推力によって生
ずる回頭モーメントは、減算手段４から出力される外乱
補償後の合成推力指令信号Ｘ、Ｙ１および外乱補償後の
回頭モーメント指令信号Ｎ１に等しいものとなる。した
がって、放水装置１０６が停止している場合すなわち外
乱力Ｔｄが零の場合には、船体１００に作用する合成推
力おまひ回頭モーメントは、それぞれ推力設定器１から
導出される合成推力指令イｇ号Ｘｓ、Ｙｓ、および方位
制御器２から香川される回頭モーメント指令信号Ｎ８に
等しい。次に放水装置１０６の作動により外乱力Ｔｄが
船体１００に作用した場合には、自ａ述の指４？信号Ｘ
ｓ 、Ｙｓ ＋Ｎａから外乱力ＴｄのＸ軸方向成分Ｘｄ
、Ｙ軸方向成分Ｙｄ、回頭モーメン）Ｎｄを減算手段４
で引去るため、舵１０４および各推力発生装置１０１〜
１０３が船体１００に与える合成推力はＸｓ−Ｘｄ 、
Ｙｓ−Ｙｄとなり、またその回頭モーメントはＮ ｓ
−Ｎ ｄとなる。ところが船体１００には外乱力Ｔｄが
作用しているため、前述の舵１０４および各推力発生ｙ
匝ｌｏｌ〜１０３が、船体１００に作用する合成推力お
よび回頭モーメントと外乱力による作用を合成すると、
Ｘｓ、ＹｓおよびＮ８となる。すなわち放水装置１０６
が作動するか否かに拘らず、船体１００に作用する合成
推力および回頭モーメントはそれぞれ推力設定器１で指
令されるＸｓ、Ｙ８および方位制御器２で指令されるＮ
８に等しいものとなる。
本実施例では、放水装置が１台の場合について説明した
が、放水装置が２台以上の場合は、６放水装置のおのお
のについて外乱補償器を設ければよい。また本実施例で
は、外乱力を与えるものとして放水装置を提供したが、
放水装置に限らず、クレーン、クインチなど船体に外乱
力を与えるものであり、その外乱が予じめ確定している
ものまたは検出できるものであればよい。また本実施例
でハ、バクスラスタ１０１、スターンスラスタ１０３、
プロペラ１０２、舵１０４を装置する船舶について説明
したが、零発り」は他の４！Ｉ！旭、奴量、配−〇推力
発生製１ｄおよび舵を何する船（１などについても、ま
た舵を使用しない船舶などについても同体に使用するこ
とができる。まだ本人す区側では、各推力発生表置はす
べて衷角を叢化させることにより発生推力を操作するも
のであるが、回ｇ７をｙ化させることにより発生他力を
操作するコ圧力発生装置、もしくは回転数および翼角の
両方を狭止させることにより発生推力をり４作する准カ
イＢ生表直であっても同様の効果が得られる。なお、本
発明は既存の機械式、電気式、電子式などの屓算要禦を
組合せるだけでなく、一部もしくは全部の演算を（ｉ子
計算機で行なわせることによっても容易に実現すること
ができる。
が、放水装置が２台以上の場合は、６放水装置のおのお
のについて外乱補償器を設ければよい。また本実施例で
は、外乱力を与えるものとして放水装置を提供したが、
放水装置に限らず、クレーン、クインチなど船体に外乱
力を与えるものであり、その外乱が予じめ確定している
ものまたは検出できるものであればよい。また本実施例
でハ、バクスラスタ１０１、スターンスラスタ１０３、
プロペラ１０２、舵１０４を装置する船舶について説明
したが、零発り」は他の４！Ｉ！旭、奴量、配−〇推力
発生製１ｄおよび舵を何する船（１などについても、ま
た舵を使用しない船舶などについても同体に使用するこ
とができる。まだ本人す区側では、各推力発生表置はす
べて衷角を叢化させることにより発生推力を操作するも
のであるが、回ｇ７をｙ化させることにより発生他力を
操作するコ圧力発生装置、もしくは回転数および翼角の
両方を狭止させることにより発生推力をり４作する准カ
イＢ生表直であっても同様の効果が得られる。なお、本
発明は既存の機械式、電気式、電子式などの屓算要禦を
組合せるだけでなく、一部もしくは全部の演算を（ｉ子
計算機で行なわせることによっても容易に実現すること
ができる。
以上のように本発明によれば、１宿休に装置１ｉｎする
機器の作動に伴う外乱力の影響を自しＪ同に佃匿し、こ
れらの機器の作動や停止による影磐を父けることなく操
縦を継続することかできる操縦装置を実現することがで
きる。
機器の作動に伴う外乱力の影響を自しＪ同に佃匿し、こ
れらの機器の作動や停止による影磐を父けることなく操
縦を継続することかできる操縦装置を実現することがで
きる。
第１図は本実施例に従う陶略化したホ統図、第２図は操
縦装置１０５の構成を不すブロック囚、第３図は外乱力
があった場合の外６Ｌ佃漬器３の演算を説明するだめの
図である。 ｌ・・・推力設定器、２・・・方位制御器、３・・外乱
補償器、４・・・減算手段、５・・・推力配分演算器、
１００・・・ＩＱ体、１０１・・・バクスラスタ、１０
２・・・プロペラ、１０３・・・スターンスラスタ、１
０４・・・舵、１０５・・・操縦装置 代理人 升坤士 四教圭一部 第１図 第３図
縦装置１０５の構成を不すブロック囚、第３図は外乱力
があった場合の外６Ｌ佃漬器３の演算を説明するだめの
図である。 ｌ・・・推力設定器、２・・・方位制御器、３・・外乱
補償器、４・・・減算手段、５・・・推力配分演算器、
１００・・・ＩＱ体、１０１・・・バクスラスタ、１０
２・・・プロペラ、１０３・・・スターンスラスタ、１
０４・・・舵、１０５・・・操縦装置 代理人 升坤士 四教圭一部 第１図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数個の推力発生装置および舵を有する船舶などにおい
て、船舶などの操縦上の要求を満足させるに必要な各推
力発生装置による合成推力を指令する推力設定器と、 回頭モーメントを指令する方位制御器と、この船舶など
に装備する機器の作動に伴い船体に与えられる外乱力を
表わす外乱力信号を受信し、この外乱力の影響を除去す
るための外乱補償信号を演算する外乱補償器と、 ａｉｌ記推力＆疋器および方位制御器から得出される合
成推力指令信号および回頭モーメント指令信号から、前
記外乱補償器の出力である外乱補償信号を減算する減算
手段と、 このｇ算手段の出力を、各推力発生装置および舵に対し
て、外乱補償に必要な推力指令信号に分とする船舶など
の操縦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21318082A JPS59102695A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 船舶の操縦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21318082A JPS59102695A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 船舶の操縦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59102695A true JPS59102695A (ja) | 1984-06-13 |
| JPH0258157B2 JPH0258157B2 (ja) | 1990-12-06 |
Family
ID=16634864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21318082A Granted JPS59102695A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 船舶の操縦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59102695A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6450112B1 (en) * | 1999-04-02 | 2002-09-17 | Nautronix, Inc. | Vessel control force allocation optimization |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52145997A (en) * | 1976-04-28 | 1977-12-05 | Trw Inc | Dynamic forceelike positioning device of shiping provided with seawater thermal energy transducer |
-
1982
- 1982-12-03 JP JP21318082A patent/JPS59102695A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52145997A (en) * | 1976-04-28 | 1977-12-05 | Trw Inc | Dynamic forceelike positioning device of shiping provided with seawater thermal energy transducer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6450112B1 (en) * | 1999-04-02 | 2002-09-17 | Nautronix, Inc. | Vessel control force allocation optimization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0258157B2 (ja) | 1990-12-06 |
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