JPS6099796A - 船舶の制御装置 - Google Patents
船舶の制御装置Info
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- JPS6099796A JPS6099796A JP58207223A JP20722383A JPS6099796A JP S6099796 A JPS6099796 A JP S6099796A JP 58207223 A JP58207223 A JP 58207223A JP 20722383 A JP20722383 A JP 20722383A JP S6099796 A JPS6099796 A JP S6099796A
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Landscapes
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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
本発明は、口;)舶の位置および方位の制御を行なえる
ようにしtこ、船舶の制御装置に関する。 従来、船舶の制御装置において、船舶の位置および方位
を一定に保つ定点保持制御を行なう場合、第1図に示す
ように船体1の中心線上に設けられた首振式スラスタ2
,3により船体1が駆動される。 このスラスタ2の推力の大きさT1はスラスタ2の翼角
(ψI)を変えることに上りgil整され、推力の方向
はスラスタ2の旋回角θ1を変えることによりそれぞれ
rf8整される。 同様に、スラスタ3の推力の大きさT2は翼角(ψ2)
を変えることにより、推力の方向はスラスタ3の旋回角
θ2を変えることにより、それぞれ調整される。 これらのスラスタ2,3の翼角(ψ1.ψ2)および旋
回角θ目θ、を制御して船体1の定点保持制御を行なう
ために、第2図に示す船舶の定点保持制御系が構成さレ
テいる。この制御系の制御対象となる船体1の運動を示
す船体運動部4は、次のように表わされている。 鈍=8゜ X2 =A+x1+A2x2+Bu+dこれらの式に用
いられている変数X+ +Xz+u+dはベクトルであ
り、それぞれ次の要素から成る。 X+T”(Xo+ Va、ψ) X2T−(ul119a+γ) u’r =(ψ、θ1.ψ7.θ2) d =(d、、d7.d、) ここで、各変数の意味は、次の通りである。 Xo +Vo + m 3図に示す空間固定座標系で原
点を設定位置とした場合の船体1の位置偏差。 ψ :@3図に示す空間固定座標系で、Va軸を設定方
位とした場合の船体1の方位偏差。 uBgV@ :船体1の交。軸およびy0軸方向速度成
分。 ull=dxo/dt+ Va=dyo/dt となる
。 γ :船体1の角速度 γ=dψ/dt となる。 d、、 d2:外乱力によって船体1に加えられる加速
度の×。軸およびy。軸方向加速度成分。 d3:外乱モーメントによって船体1に加えられる角加
速度成分。 AllA2: 3X3*定数行列 B :3X4次定数行列 このような船体1の実際の位置および方位XIT=(x
。rVorψ)が、検出器5によって検出される。 また、船体1の位置および方位の設定値×、が設定器6
に設定される。ただし、X1sT”(Xs +/s +
ψS)であり、 ×5.y8:空間固定座標系での船体1の設定値。 ψS :空間固定座標系での船体1の設定方位。 第3図では ψs=0 を示している。 そして、減算器7において、設定器6からの設定値×1
..と検出器5からで検出される船体1の位置および方
位×1とが減算されて、偏差ベクトルεが、次のように
められる。 ε=×19−×■ この偏差ベクトルεがPID制御を行なう制御器8に入
力され、スラスタ2,3の制御信号11,1が、次のよ
うにめられる。 u 、1 = L +ε+L2(1/S)ε+L、b/
(1+ 1’S)l tただし、制御信号udはベクト
ルであり、次の要素から成る。 u、1”(ψ+CItθld、ψ2dtθ、d)7 こ
こで、各変数の意味は次の通りである。 ψldlθ1d:制御器8からのスラスタ2に対する制
御信号でψ、dは翼角ψIの制御信号、θ、dは旋回角
θ、の制御信号である。 ψ2dlθ2d:制御器8からのスラスタ3に対する制
御信号でψ2dは翼角ψ2の制御信号、θ2dは旋回角
θ2の制御信号である。 L、、L2.L、:制御ゲインを表わす4×3次の行列
であ1)、L(は比例ゲインl L 2は積分ゲインl
L 3は微分ゲインを表わす。 ニラプラス演算子 T 2時定数 ただし、制御器8における制御演算での微分動作は、不
完全微分を使っている。 このような制御信号u、1を受けて、サーボ機構9にお
いてスラスタ2,3の駆動制御が行なわれる。 すなわち、制御信号U、の各値ψldlθldlψ2(
(、θ2dは、スラスタ2,3の最大翼角ψmaxおよ
び゛最大旋回角θmaxにより、それぞれ ψ、l d= ψad/ψmaX+ 19+’ d−θ
Id/θmaxψ2′d;ψ2d/ψll1aX+ θ
2’d−θ、d/θmnxのように正規化されて、サー
ボ機構9に入力される。 ただし、ψ+nax > O+θmax=90°である
。 同桶に、スラスタ2,3の翼角ψ1.ψ、および旋回角
θ3.θ2も正規化されて、それぞれψ1′、ψ2′、
θ1′。 θ2′ となる。 また、スラスタ2,3の翼角ψ、ψ2は、前進推力のと
終止、後進推力のとべ負とし、旋回角θ1.θ2は、右
向き推力のとき正、左向き推力のとき負とする。そして
、r:tS4図のスラスタ3のように後進推力の場合、
推力の矢印を反対側に延はした点線の方向をスラスタ2
.3の旋回角θ2.θ2とする。すなわち第4図では、
θ1〉0であり、θ2〈0である。 これにより、次の条件が成り立つ。 −1≦ψ、′≦1.−1≦ψ2′≦1 −1≦θ1′≦1.−1≦02′≦1 サーボ機構9において、スラスタ2.3の駆動部は、’
f−しく’ しHI分器44..1.5,1 G、17
.!:Lテ表h!している。このサーボ機構9は、スラ
スタ2の翼角サーボ部および旋回角サーボ部とスラスタ
3の翼角サーボ部および旋回角サーボ部とに分かれてい
る。そして、それぞれのサーボ部か増幅器1 (1,1
1,12,13および積分器14..15.16.17
を含んだフィードバックループな形成する制御系として
構r#、されている。 これらの増幅器10.11,12.13は、第5,6図
に示すようにリミッタ特性を有しており、それぞれの増
幅器10.1.1,12.13への誤差入力C=ψ1′
d−ψ1′が大きくなると、出力が一定になってしまう
。また、1¥S5図に示すように、翼角サーボ部を構成
する積分器14.16は、時定数1゛1をもつ伝達関数
(1/i’1s>で表わされる。同様に、第6図に示す
ように、旋回角サーボ部を構成する積分器15.17は
、時定数]゛2をもつ伝達関数(1/ T 2s>で表
わされる。この場合、゛r1=10秒g T 2 =
5秒となっている。 したがって、スラスタ2の翼角ψ1の制御のみに注目す
ると、第7図に示すような11’J舶の定点保持制御系
が構成されていることがわかる。 このような従来の船舶の制御装置においては、サーボは
構9の翼角サーボ部において増幅器10.12のリミッ
タ特性のために、翼角ψ1.ψ2の変化速度は最大で(
q) max/ ’]’ 1) = (ψ+nax/
10 )[度/5eclに抑えられている。同様に、旋
回角サーボ部において増幅器11゜13のリミッタ特性
のために、旋回角θ1.θ、の変化速度は最大で(θm
ax/T2)=(90°15)−181度/sec]に
抑えられている。 したがって、制御器8から出力される制御信号u、1の
各変数(ψldlθldlψ2dlθ、d)の変化速度
が−に述の最大速度よりも速いときには、スラスタ2.
3の駆動制御が時間的に遅れることになってしまう。 このようにスラスタ2.3の翼角ψ1.ψ、および旋回
角θ7.θ、のサーボ機構9の応答遅れのために、f!
f舶の定点保持制御系の制御性能か悪化してしまう。そ
して、応答遅れがさらに天外くなると、制御系が不安定
になってしまうという問題、I!1.がある。 このような応答遅れによる性能低下をなくすためには、
サーボ機構9の応答速度を上ける、すなわちサーボ(茂
構9の時定数′I”1.′1”2を小さくしなければな
らない。しかし、これらの時定数1’ 、 、 ”r、
はスラスタ2,3の機構および強度により決まる値であ
る。しtこがって、時定数T 、 、 T 、を小さく
すると、スラスタ2,3の機構および強度が悪化してし
まうので、時定数T、、T2を小さくすることは不可能
であるという問題点もある。 このため、船体1が突風のように大きくて速い外6Lを
受けた場合、制御器8から出力される制御信号U、の変
化速度は大こくなるが、サーボ機構9の応答遅れにより
、スラスタ2.3の翼角ψ1.ψ2および旋回角θ1゜
θ2はこれに対応して変化できない。 したがって、このような従来の船舶の制御装置において
は、船舶に大幅な突変外乱が加えられた場合、制御系が
不安定になってしまうという問題点がある。 本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、応答性がよく、大幅な突変外6Lを受けたときでも、
制御系の安定を保つことができるようにした、船舶の制
御装置を提供することを目的とする。 このため、本発明の船舶の制御装置は、船体の位1斤お
よび方位を設定する設定器と、船体の位置および方位を
検出する検出器と、上記の設定器す)よび検出器からの
信号を受けて両信号の減算を行なう減算器と、同減算器
からの信号を受けて船体の位置および方位の調整のため
の制御信号を出力する制御器と、同制御器からの制御信
号を受けるべく増幅器およびfl’f分器を含んでフィ
ードバックループが形成されたejr> 14−駆動用
サーボイ幾構とをそなえ、」二記制御器からの制御信号
と上記サーボ機構の積分器からの出力信号とを受けて」
二記制御器による制御系を安定化すべく同制御器の制御
ゲインの選択を行なう安定化装置が設けられたことを特
徴としている。 以下、図面により本発明の一実施例としてのjli4舶
の制御装置について説明すると、第8図はその船体!財
動用す−ボ数構における増幅器のリミッタ特性を示す説
明図、第9図はその制御系における入力振幅と」二記リ
ミッタ特性を示す記述関数との関係を示すグラフ、第1
0図はその制御系の一部を示す系統図、第11図はその
要部を示す系統図、m12図はその作用の順序を示す流
れ図、第13.14図はいずれもその動作の詳細を示す
説明図、第15図は想定された風速変化を示すグラフ、
li 6.17図はいずれも本発明の4i)舶の制御装
置による余水の動作を説明するためのグラフ、第18図
は本発明の船舶の制御装置の全体を示す系統図であり、
図中第1〜7図と同し符号はほぼ同様のものを示す。 まず、本発明の原理について説明する。スラスタ2゜3
のサーボ機構9の応答遅れを検討するために、その増幅
器JOの17 ミック特性を明らかにする。この増幅器
10の+7 ミッタ特性を表わすのに、記述関数Nを用
いる。 158図に示すようなリミック特性を持つ増幅器10へ
の入力×として、次のような振幅011周波数ωの正弦
波関数を考える。 x<1.)=e!3inωL 入力×(L)を受ける増幅器10の出力y(L)は、周
波数ωの基本波成分の他に、奇数次の高調波成分を含む
。 これは、増幅器10が原点に幻称な特性を持っためであ
る。したがって、y(0は次のように表わされる。 y(L)=eosinωL+e、5in3ωt+ess
団5ωL+・・記述関数Nは、入力×と出力yとの基本
波成分の振幅比で定義される。 N”eo/el すなわち、Nは基本波成分についての増幅器10のゲイ
ンを表わしており、入力×の周波数ωには依存しない。 しかし、Nは入力Xの振幅eiの大きさによって異なり
、e、の関数として次のよう昏こめられる。 (eH≧(1)、01) これにより、入力振幅eIとNとの関係は、+59図の
ようになり、人力振叫1c 、か゛大きくなるにっit
て、Nは単調に減少していくのカリフかる。 この記述関数Nを増幅器10の等価ゲインとしてスラス
タ2の翼角サーボ部を表現すると、第10図のようにな
る。すなわち、この制御系の入力ψ1′dと出力ψ1′
との間の伝達関数をGN(s)とすると、GN(S)は
次式のような1次遅れ系として表わされる。 したがって、増幅器10への誤差入力e−ψ1′d−ψ
1′が小さいと外には、第9図より増幅器10の等価ゲ
インNの値は天外いので、(八(s )における1次遅
れ系の時定数1’ 、 / Nは小さい。したがって、
この翼角サーボ部の応答は速く、スラスタ2の翼角ψ、
は安定に制御される。 さらに、時定数1’ + / Nが小さいので、制御器
8の制御ディンL 、 、 L 2 、 L3をもっと
大きくすれば、より応答性を向上させることが1+J能
となる。 しかし、制御ゲインL 、 、 L 2. L 、を人
外くするにつれて、制御器8から出力される制御信号(
1dの変化速度も大たくなり、その結果増幅器10へ人
力される誤差人力eも大どくなってしまう。この誤差入
力eが大きくなると、第!)図に示すように増幅器1(
)の等価ゲインNが減少する。したがって、翼角サーボ
部の時定数T 、/Nは大きくなり、翼角ψ、の制御系
における応答遅れも大きくなって、制御系の安定性が劣
化してしまう6 以」二を考慮することにより、次のような制御系か考え
られる。 船体1が受ける外乱か小さいときは、制911器8から
出力される制御信号U、の変動は小さく、したがってス
ラスタ2,3のサーボ機構9の増幅器+0.11,12
゜13へ入力される誤差入力eも小さい。そこで、大き
な制御ディンL 、 、 L 2 、1.、を用いて、
応答性の速い良好な制御を行なう。 また、船体1の受ける外乱dが太きいときけ、増幅器i
o、ii、i2.i3への誤差人力eも大きくなる。 このため、サーボ機構9の応答遅れか大きくなって制御
系全体の安定性が劣下してしまう恐れかある。これを防
ぐために、外乱dが火熱いとぎは小さい制御ディンI−
7+ + L 21 L sを用いて誤差人力eが人外
くならないようにして、制御系の安定性を保持する。 すなわち、外乱dの状態を増幅器11)、 11.12
.13への誤差人力eによって監視し、その誤差入力e
の大きさに応じて制御ディンL、I、L2.L、を変化
させて、船体1が大幅な突変外乱を受けたときでも全体
の制御系の安定を保つようにするのである。 したがって、本発明のnt)舶の1;す御装置において
は、制御系が受ける外乱dの状態を増幅器1o、i 1
,12゜]3への誤差人力Cの大外さで監視する。そし
て、制御ディン1.、、 、 L 2 、 L、を選択
するための基準値e。を設け、lel>eoのと島は制
御ゲイ71− t + L 21 L )をより小さな
値に変え、let≦Goのときは制御ゲイン1−1゜L
2.L、をより大きな値とする。 以上の原理に基づき、本発明の一実施例としての船舶の
制御装置におい−ζは、第11.18図に示rように、
サーボI幾構9の積分器J 4,15,1 G、17の
出力ψ5′、θ、′、ψ2′、θ2′と制御器8からの
制御信号Ll、Hの正規化された41口ψ1′d、θl
’(Lψ2’ dlθ2′dとをそれぞれ受けて、制御
器8へ制御ディンt−、、L 、 、 L。 の値を与える、安定化[fil e、34.35.36
が設けられている。 第1J図には、スラスタ2の翼角サーボ部のみが示され
ている。 各安定化装置18.34..35.36においては、一
定の時間I11隔で連続して制御ディンI−l、I−2
、I−3の選択、変更が行なわれる。 スラスタ2の翼角→t−ボffI!+二設けられた安定
化装置n18において、指数KJ HI I)は、制御
器8がらのスラスタ2の翼角11ノ御信号ψ、′d、
PI−] I Aは、スラスタ2の実際の翼角ψ1′を
示す。 第12図に示す安定化装置18には、増幅器1oへの誤
差入力の値ER=PHI D−PHrAを出力する減算
器20と、その出ノ月3Rを受けて、絶対値I E R
1を出力するM対値器2jとが設けられている。 次に、絶対値器21の出力IERIを受けて、制御?イ
/I−,,L、21 L 3の選択をi−〇断するため
の↓5準泉E(IPM)との大小を比較するための比較
器22が設けられている。ここで、指数IPMは、制御
ゲインL。 1−2 、L * ノ設定(iff P A I< A
M ヲm 定t ル指ek テ、TF’Mが大きいほ
ど高い制御ゲインL、、!−2,L3が設定される。基
準iEは、使われている制御ディンL、、L、2.L。 の設定によって変更される。 また、前回における増幅器10への入力の絶対値l E
RP lと基阜量E(I PM)との大小を比較するた
めの比較器23と、制御ゲインI−+ 、−1−2,L
3の指数IPMの最大値を示す指数IMAXと等しい
が比較する比較器24とが設けられている。 さらに、指@lPMを1つ増やす加n′、器25と、指
数IPMをjつ増したと鰺に指数KKKを0に指定する
指定器26と、指数KKKが0に等しいが比較する比較
器27と、指数IPMの最小値を示す指数IMINに等
しいが比較する比較器28と、指数IPMを1つ減らす
減算器29と、指数KKKを1に指定する指定器30と
がそなえられている。 さらにまた安定化装置買J8には、絶対値器2Jの出力
IERIを次回の制御ディン1− 、 、 I−、、I
−、選択判断時まで値IERF’lとして保持するため
の保持器3】と、指数IPMで決まる制御ディンL 、
、 L、2.L3の設定値PARAM(IPM)を制
御器8に出力するための設定器32と、制御器8が制御
演算を終え、スラスタ2の翼角制御信号ψ1’dを出力
した時点で、ψ1′dの値を指数1) HI Dとして
、次回の制御ディン選択1!す断時までP HI Dと
して保持し、同時にスラスタ2の実際の翼角ψl′をP
HIAとして保持しておくための保持器33とが設けら
れている。 他の安定化装置34 + 35 + 3 Gも、同様の
構成となっている。 上述の構成により、本発明の一実施例としての船舶の制
御装置では、制御演算は一定時間間隔(具体的には1秒
間隔)で行なわれる。そして、制御ケ゛インl−11L
2.L3の設定変更は、この制御演算と同期して行なわ
れる。 @12図に示す安定化装置18の滅11.器20ては、
前回の制御波n完了+17臂こおけるスラスタの翼角制
御信号ψ1′dの値PHIDとスラスタ2の実際の翼角
ψ、′の値P 1.−11 Aとが保持器33より入力
され、その差ER=PHI I)−PI−1r Aが出
力される。つぎに、I色対値器21では、i成算器20
の出力ERが人力され、その絶対値IERIが出力され
る。 そして、比較器22では、絶月値器21の出力IERI
と制御ゲインL 、 、 L 2. L、、Iの選択を
′l′Il断する基準量E(IPM)との大小か比較さ
れる。ただし、基準量E(II)M)の決め方は後述す
る。 +ER1<E(IPM)のときは、比較器23で前ノイ
回の制御演算完了時におけるスラスタ2の翼角制御信号
ψ1′dと実際の翼角ψ1′との差の絶対値IER1)
1と基準量E(IPM)とが比Vされる。 l ERP l <E(I PM)のときは、今回およ
び前回とも増幅器10への入力は基ffi+’i、ff
t IE (I P M )より小さいので、制御ディ
ンL、、L2.Ljの指数HAMを1つ増やして、より
高い制御ディンL1.J−21L、の設定値を選択する
かどうか判断される。 比較器24では、IPMとIMAXとが比較される。 IPM=IMAXならば、現在の制御ゲインL目1−2
11−7以上
ようにしtこ、船舶の制御装置に関する。 従来、船舶の制御装置において、船舶の位置および方位
を一定に保つ定点保持制御を行なう場合、第1図に示す
ように船体1の中心線上に設けられた首振式スラスタ2
,3により船体1が駆動される。 このスラスタ2の推力の大きさT1はスラスタ2の翼角
(ψI)を変えることに上りgil整され、推力の方向
はスラスタ2の旋回角θ1を変えることによりそれぞれ
rf8整される。 同様に、スラスタ3の推力の大きさT2は翼角(ψ2)
を変えることにより、推力の方向はスラスタ3の旋回角
θ2を変えることにより、それぞれ調整される。 これらのスラスタ2,3の翼角(ψ1.ψ2)および旋
回角θ目θ、を制御して船体1の定点保持制御を行なう
ために、第2図に示す船舶の定点保持制御系が構成さレ
テいる。この制御系の制御対象となる船体1の運動を示
す船体運動部4は、次のように表わされている。 鈍=8゜ X2 =A+x1+A2x2+Bu+dこれらの式に用
いられている変数X+ +Xz+u+dはベクトルであ
り、それぞれ次の要素から成る。 X+T”(Xo+ Va、ψ) X2T−(ul119a+γ) u’r =(ψ、θ1.ψ7.θ2) d =(d、、d7.d、) ここで、各変数の意味は、次の通りである。 Xo +Vo + m 3図に示す空間固定座標系で原
点を設定位置とした場合の船体1の位置偏差。 ψ :@3図に示す空間固定座標系で、Va軸を設定方
位とした場合の船体1の方位偏差。 uBgV@ :船体1の交。軸およびy0軸方向速度成
分。 ull=dxo/dt+ Va=dyo/dt となる
。 γ :船体1の角速度 γ=dψ/dt となる。 d、、 d2:外乱力によって船体1に加えられる加速
度の×。軸およびy。軸方向加速度成分。 d3:外乱モーメントによって船体1に加えられる角加
速度成分。 AllA2: 3X3*定数行列 B :3X4次定数行列 このような船体1の実際の位置および方位XIT=(x
。rVorψ)が、検出器5によって検出される。 また、船体1の位置および方位の設定値×、が設定器6
に設定される。ただし、X1sT”(Xs +/s +
ψS)であり、 ×5.y8:空間固定座標系での船体1の設定値。 ψS :空間固定座標系での船体1の設定方位。 第3図では ψs=0 を示している。 そして、減算器7において、設定器6からの設定値×1
..と検出器5からで検出される船体1の位置および方
位×1とが減算されて、偏差ベクトルεが、次のように
められる。 ε=×19−×■ この偏差ベクトルεがPID制御を行なう制御器8に入
力され、スラスタ2,3の制御信号11,1が、次のよ
うにめられる。 u 、1 = L +ε+L2(1/S)ε+L、b/
(1+ 1’S)l tただし、制御信号udはベクト
ルであり、次の要素から成る。 u、1”(ψ+CItθld、ψ2dtθ、d)7 こ
こで、各変数の意味は次の通りである。 ψldlθ1d:制御器8からのスラスタ2に対する制
御信号でψ、dは翼角ψIの制御信号、θ、dは旋回角
θ、の制御信号である。 ψ2dlθ2d:制御器8からのスラスタ3に対する制
御信号でψ2dは翼角ψ2の制御信号、θ2dは旋回角
θ2の制御信号である。 L、、L2.L、:制御ゲインを表わす4×3次の行列
であ1)、L(は比例ゲインl L 2は積分ゲインl
L 3は微分ゲインを表わす。 ニラプラス演算子 T 2時定数 ただし、制御器8における制御演算での微分動作は、不
完全微分を使っている。 このような制御信号u、1を受けて、サーボ機構9にお
いてスラスタ2,3の駆動制御が行なわれる。 すなわち、制御信号U、の各値ψldlθldlψ2(
(、θ2dは、スラスタ2,3の最大翼角ψmaxおよ
び゛最大旋回角θmaxにより、それぞれ ψ、l d= ψad/ψmaX+ 19+’ d−θ
Id/θmaxψ2′d;ψ2d/ψll1aX+ θ
2’d−θ、d/θmnxのように正規化されて、サー
ボ機構9に入力される。 ただし、ψ+nax > O+θmax=90°である
。 同桶に、スラスタ2,3の翼角ψ1.ψ、および旋回角
θ3.θ2も正規化されて、それぞれψ1′、ψ2′、
θ1′。 θ2′ となる。 また、スラスタ2,3の翼角ψ、ψ2は、前進推力のと
終止、後進推力のとべ負とし、旋回角θ1.θ2は、右
向き推力のとき正、左向き推力のとき負とする。そして
、r:tS4図のスラスタ3のように後進推力の場合、
推力の矢印を反対側に延はした点線の方向をスラスタ2
.3の旋回角θ2.θ2とする。すなわち第4図では、
θ1〉0であり、θ2〈0である。 これにより、次の条件が成り立つ。 −1≦ψ、′≦1.−1≦ψ2′≦1 −1≦θ1′≦1.−1≦02′≦1 サーボ機構9において、スラスタ2.3の駆動部は、’
f−しく’ しHI分器44..1.5,1 G、17
.!:Lテ表h!している。このサーボ機構9は、スラ
スタ2の翼角サーボ部および旋回角サーボ部とスラスタ
3の翼角サーボ部および旋回角サーボ部とに分かれてい
る。そして、それぞれのサーボ部か増幅器1 (1,1
1,12,13および積分器14..15.16.17
を含んだフィードバックループな形成する制御系として
構r#、されている。 これらの増幅器10.11,12.13は、第5,6図
に示すようにリミッタ特性を有しており、それぞれの増
幅器10.1.1,12.13への誤差入力C=ψ1′
d−ψ1′が大きくなると、出力が一定になってしまう
。また、1¥S5図に示すように、翼角サーボ部を構成
する積分器14.16は、時定数1゛1をもつ伝達関数
(1/i’1s>で表わされる。同様に、第6図に示す
ように、旋回角サーボ部を構成する積分器15.17は
、時定数]゛2をもつ伝達関数(1/ T 2s>で表
わされる。この場合、゛r1=10秒g T 2 =
5秒となっている。 したがって、スラスタ2の翼角ψ1の制御のみに注目す
ると、第7図に示すような11’J舶の定点保持制御系
が構成されていることがわかる。 このような従来の船舶の制御装置においては、サーボは
構9の翼角サーボ部において増幅器10.12のリミッ
タ特性のために、翼角ψ1.ψ2の変化速度は最大で(
q) max/ ’]’ 1) = (ψ+nax/
10 )[度/5eclに抑えられている。同様に、旋
回角サーボ部において増幅器11゜13のリミッタ特性
のために、旋回角θ1.θ、の変化速度は最大で(θm
ax/T2)=(90°15)−181度/sec]に
抑えられている。 したがって、制御器8から出力される制御信号u、1の
各変数(ψldlθldlψ2dlθ、d)の変化速度
が−に述の最大速度よりも速いときには、スラスタ2.
3の駆動制御が時間的に遅れることになってしまう。 このようにスラスタ2.3の翼角ψ1.ψ、および旋回
角θ7.θ、のサーボ機構9の応答遅れのために、f!
f舶の定点保持制御系の制御性能か悪化してしまう。そ
して、応答遅れがさらに天外くなると、制御系が不安定
になってしまうという問題、I!1.がある。 このような応答遅れによる性能低下をなくすためには、
サーボ機構9の応答速度を上ける、すなわちサーボ(茂
構9の時定数′I”1.′1”2を小さくしなければな
らない。しかし、これらの時定数1’ 、 、 ”r、
はスラスタ2,3の機構および強度により決まる値であ
る。しtこがって、時定数T 、 、 T 、を小さく
すると、スラスタ2,3の機構および強度が悪化してし
まうので、時定数T、、T2を小さくすることは不可能
であるという問題点もある。 このため、船体1が突風のように大きくて速い外6Lを
受けた場合、制御器8から出力される制御信号U、の変
化速度は大こくなるが、サーボ機構9の応答遅れにより
、スラスタ2.3の翼角ψ1.ψ2および旋回角θ1゜
θ2はこれに対応して変化できない。 したがって、このような従来の船舶の制御装置において
は、船舶に大幅な突変外乱が加えられた場合、制御系が
不安定になってしまうという問題点がある。 本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、応答性がよく、大幅な突変外6Lを受けたときでも、
制御系の安定を保つことができるようにした、船舶の制
御装置を提供することを目的とする。 このため、本発明の船舶の制御装置は、船体の位1斤お
よび方位を設定する設定器と、船体の位置および方位を
検出する検出器と、上記の設定器す)よび検出器からの
信号を受けて両信号の減算を行なう減算器と、同減算器
からの信号を受けて船体の位置および方位の調整のため
の制御信号を出力する制御器と、同制御器からの制御信
号を受けるべく増幅器およびfl’f分器を含んでフィ
ードバックループが形成されたejr> 14−駆動用
サーボイ幾構とをそなえ、」二記制御器からの制御信号
と上記サーボ機構の積分器からの出力信号とを受けて」
二記制御器による制御系を安定化すべく同制御器の制御
ゲインの選択を行なう安定化装置が設けられたことを特
徴としている。 以下、図面により本発明の一実施例としてのjli4舶
の制御装置について説明すると、第8図はその船体!財
動用す−ボ数構における増幅器のリミッタ特性を示す説
明図、第9図はその制御系における入力振幅と」二記リ
ミッタ特性を示す記述関数との関係を示すグラフ、第1
0図はその制御系の一部を示す系統図、第11図はその
要部を示す系統図、m12図はその作用の順序を示す流
れ図、第13.14図はいずれもその動作の詳細を示す
説明図、第15図は想定された風速変化を示すグラフ、
li 6.17図はいずれも本発明の4i)舶の制御装
置による余水の動作を説明するためのグラフ、第18図
は本発明の船舶の制御装置の全体を示す系統図であり、
図中第1〜7図と同し符号はほぼ同様のものを示す。 まず、本発明の原理について説明する。スラスタ2゜3
のサーボ機構9の応答遅れを検討するために、その増幅
器JOの17 ミック特性を明らかにする。この増幅器
10の+7 ミッタ特性を表わすのに、記述関数Nを用
いる。 158図に示すようなリミック特性を持つ増幅器10へ
の入力×として、次のような振幅011周波数ωの正弦
波関数を考える。 x<1.)=e!3inωL 入力×(L)を受ける増幅器10の出力y(L)は、周
波数ωの基本波成分の他に、奇数次の高調波成分を含む
。 これは、増幅器10が原点に幻称な特性を持っためであ
る。したがって、y(0は次のように表わされる。 y(L)=eosinωL+e、5in3ωt+ess
団5ωL+・・記述関数Nは、入力×と出力yとの基本
波成分の振幅比で定義される。 N”eo/el すなわち、Nは基本波成分についての増幅器10のゲイ
ンを表わしており、入力×の周波数ωには依存しない。 しかし、Nは入力Xの振幅eiの大きさによって異なり
、e、の関数として次のよう昏こめられる。 (eH≧(1)、01) これにより、入力振幅eIとNとの関係は、+59図の
ようになり、人力振叫1c 、か゛大きくなるにっit
て、Nは単調に減少していくのカリフかる。 この記述関数Nを増幅器10の等価ゲインとしてスラス
タ2の翼角サーボ部を表現すると、第10図のようにな
る。すなわち、この制御系の入力ψ1′dと出力ψ1′
との間の伝達関数をGN(s)とすると、GN(S)は
次式のような1次遅れ系として表わされる。 したがって、増幅器10への誤差入力e−ψ1′d−ψ
1′が小さいと外には、第9図より増幅器10の等価ゲ
インNの値は天外いので、(八(s )における1次遅
れ系の時定数1’ 、 / Nは小さい。したがって、
この翼角サーボ部の応答は速く、スラスタ2の翼角ψ、
は安定に制御される。 さらに、時定数1’ + / Nが小さいので、制御器
8の制御ディンL 、 、 L 2 、 L3をもっと
大きくすれば、より応答性を向上させることが1+J能
となる。 しかし、制御ゲインL 、 、 L 2. L 、を人
外くするにつれて、制御器8から出力される制御信号(
1dの変化速度も大たくなり、その結果増幅器10へ人
力される誤差人力eも大どくなってしまう。この誤差入
力eが大きくなると、第!)図に示すように増幅器1(
)の等価ゲインNが減少する。したがって、翼角サーボ
部の時定数T 、/Nは大きくなり、翼角ψ、の制御系
における応答遅れも大きくなって、制御系の安定性が劣
化してしまう6 以」二を考慮することにより、次のような制御系か考え
られる。 船体1が受ける外乱か小さいときは、制911器8から
出力される制御信号U、の変動は小さく、したがってス
ラスタ2,3のサーボ機構9の増幅器+0.11,12
゜13へ入力される誤差入力eも小さい。そこで、大き
な制御ディンL 、 、 L 2 、1.、を用いて、
応答性の速い良好な制御を行なう。 また、船体1の受ける外乱dが太きいときけ、増幅器i
o、ii、i2.i3への誤差人力eも大きくなる。 このため、サーボ機構9の応答遅れか大きくなって制御
系全体の安定性が劣下してしまう恐れかある。これを防
ぐために、外乱dが火熱いとぎは小さい制御ディンI−
7+ + L 21 L sを用いて誤差人力eが人外
くならないようにして、制御系の安定性を保持する。 すなわち、外乱dの状態を増幅器11)、 11.12
.13への誤差人力eによって監視し、その誤差入力e
の大きさに応じて制御ディンL、I、L2.L、を変化
させて、船体1が大幅な突変外乱を受けたときでも全体
の制御系の安定を保つようにするのである。 したがって、本発明のnt)舶の1;す御装置において
は、制御系が受ける外乱dの状態を増幅器1o、i 1
,12゜]3への誤差人力Cの大外さで監視する。そし
て、制御ディン1.、、 、 L 2 、 L、を選択
するための基準値e。を設け、lel>eoのと島は制
御ゲイ71− t + L 21 L )をより小さな
値に変え、let≦Goのときは制御ゲイン1−1゜L
2.L、をより大きな値とする。 以上の原理に基づき、本発明の一実施例としての船舶の
制御装置におい−ζは、第11.18図に示rように、
サーボI幾構9の積分器J 4,15,1 G、17の
出力ψ5′、θ、′、ψ2′、θ2′と制御器8からの
制御信号Ll、Hの正規化された41口ψ1′d、θl
’(Lψ2’ dlθ2′dとをそれぞれ受けて、制御
器8へ制御ディンt−、、L 、 、 L。 の値を与える、安定化[fil e、34.35.36
が設けられている。 第1J図には、スラスタ2の翼角サーボ部のみが示され
ている。 各安定化装置18.34..35.36においては、一
定の時間I11隔で連続して制御ディンI−l、I−2
、I−3の選択、変更が行なわれる。 スラスタ2の翼角→t−ボffI!+二設けられた安定
化装置n18において、指数KJ HI I)は、制御
器8がらのスラスタ2の翼角11ノ御信号ψ、′d、
PI−] I Aは、スラスタ2の実際の翼角ψ1′を
示す。 第12図に示す安定化装置18には、増幅器1oへの誤
差入力の値ER=PHI D−PHrAを出力する減算
器20と、その出ノ月3Rを受けて、絶対値I E R
1を出力するM対値器2jとが設けられている。 次に、絶対値器21の出力IERIを受けて、制御?イ
/I−,,L、21 L 3の選択をi−〇断するため
の↓5準泉E(IPM)との大小を比較するための比較
器22が設けられている。ここで、指数IPMは、制御
ゲインL。 1−2 、L * ノ設定(iff P A I< A
M ヲm 定t ル指ek テ、TF’Mが大きいほ
ど高い制御ゲインL、、!−2,L3が設定される。基
準iEは、使われている制御ディンL、、L、2.L。 の設定によって変更される。 また、前回における増幅器10への入力の絶対値l E
RP lと基阜量E(I PM)との大小を比較するた
めの比較器23と、制御ゲインI−+ 、−1−2,L
3の指数IPMの最大値を示す指数IMAXと等しい
が比較する比較器24とが設けられている。 さらに、指@lPMを1つ増やす加n′、器25と、指
数IPMをjつ増したと鰺に指数KKKを0に指定する
指定器26と、指数KKKが0に等しいが比較する比較
器27と、指数IPMの最小値を示す指数IMINに等
しいが比較する比較器28と、指数IPMを1つ減らす
減算器29と、指数KKKを1に指定する指定器30と
がそなえられている。 さらにまた安定化装置買J8には、絶対値器2Jの出力
IERIを次回の制御ディン1− 、 、 I−、、I
−、選択判断時まで値IERF’lとして保持するため
の保持器3】と、指数IPMで決まる制御ディンL 、
、 L、2.L3の設定値PARAM(IPM)を制
御器8に出力するための設定器32と、制御器8が制御
演算を終え、スラスタ2の翼角制御信号ψ1’dを出力
した時点で、ψ1′dの値を指数1) HI Dとして
、次回の制御ディン選択1!す断時までP HI Dと
して保持し、同時にスラスタ2の実際の翼角ψl′をP
HIAとして保持しておくための保持器33とが設けら
れている。 他の安定化装置34 + 35 + 3 Gも、同様の
構成となっている。 上述の構成により、本発明の一実施例としての船舶の制
御装置では、制御演算は一定時間間隔(具体的には1秒
間隔)で行なわれる。そして、制御ケ゛インl−11L
2.L3の設定変更は、この制御演算と同期して行なわ
れる。 @12図に示す安定化装置18の滅11.器20ては、
前回の制御波n完了+17臂こおけるスラスタの翼角制
御信号ψ1′dの値PHIDとスラスタ2の実際の翼角
ψ、′の値P 1.−11 Aとが保持器33より入力
され、その差ER=PHI I)−PI−1r Aが出
力される。つぎに、I色対値器21では、i成算器20
の出力ERが人力され、その絶対値IERIが出力され
る。 そして、比較器22では、絶月値器21の出力IERI
と制御ゲインL 、 、 L 2. L、、Iの選択を
′l′Il断する基準量E(IPM)との大小か比較さ
れる。ただし、基準量E(II)M)の決め方は後述す
る。 +ER1<E(IPM)のときは、比較器23で前ノイ
回の制御演算完了時におけるスラスタ2の翼角制御信号
ψ1′dと実際の翼角ψ1′との差の絶対値IER1)
1と基準量E(IPM)とが比Vされる。 l ERP l <E(I PM)のときは、今回およ
び前回とも増幅器10への入力は基ffi+’i、ff
t IE (I P M )より小さいので、制御ディ
ンL、、L2.Ljの指数HAMを1つ増やして、より
高い制御ディンL1.J−21L、の設定値を選択する
かどうか判断される。 比較器24では、IPMとIMAXとが比較される。 IPM=IMAXならば、現在の制御ゲインL目1−2
11−7以上
【こ高X、1制御ディンL、、I、2.1
−、は選択できないので、制御ゲインL 、 、 +−
2、L 3の設定値および指数IPMは、現在のままに
しておく。そして指定器30に進む。もし、IPM<
IMAXならは、加#:lB25においで、IPMが1
つ増やされる。同時に、指定器26では、指数KKKが
0に指定される。これは、今回の制御ゲイン選択では、
より高い制御ゲインL l l L 21L、の設定値
を選択したことを、次回の制御ゲ゛インj−1゜+−2
,L、の選択’+’++断のと外まで記憶、しておくた
めである。そして、保持器31に進む。 比較器23で+ERPl≧E(IPM)のときは、今回
は増幅器10への誤差入力IERIは基準量E(It)
M)以下であったが、前回は増幅器10への誤差入力+
ER1は基i律景E(IPM)以上であった二とになる
。このときは、増幅器10への誤差入力eは減少し9つ
あるとたで、よI)高い制御ゲ′イン+−、、L 、
、 L、の設定値を選択しないで、指数IPMはそのま
まで現在の制御ゲインの1.、、 、 、 L 、 、
L 、の設定値を持続する。そして、指定器莞Oに進
む。 比較器22で、11三Rl≧E(IPM)のと斜よ、増
幅器10への誤差入力IER+が基準量1:、(II”
へ4)を超えているので、より低い制御ゲインのセット
を選択するかどうかが判断される。 比較器27では、指数KKKが0に等しいか比較される
。KKKが0に等しいときは、前回の制御ゲインL l
、 L 2 、L z選択の際に指数IPMを1つ増や
してより高い制御ゲインしl t L 2 t L )
の設定値を選択して(・る。そのため、IERI≧E(
IPM)になったのは、より高い制御ディン+−、、L
2.I、、に変えたことによる影響だと考えられる。 したがって、比較器27でKKK=0のときは、IER
I≧IE(IPM)となって11でもより低い制御ディ
ンL + 、L−2,1−の選択は行なわず、現在の制
御ディン1.l、L2.L3を保持する。 比較器27で指数KKKが0でないとする。このとぎは
、前回の制御ディンL1.L2.L1選択でより高0制
御ゲインL 、 、 1.、、2. L 、を選択して
いることはな′−1゜しかも、増幅器10への入力I
ERlが基準量を超えているので、より低い制御ゲイン
を選択するかどうか1ミリ断される。 比較器28では、IPM力弓MINに等しし・か比較さ
れる。IPM=IMINならば、現在のfl+11御ゲ
インL l l L、2r L 3より低(・制御ディ
ン]−、、■−2,1−z I土選4ノ(できないので
、制御ディンl−,、L、、L、の設定イ「(および指
数IPMは、現在のままにしておく。そして1旨定茗:
)30に進む。IPM>IMINなら1iパ、11戊算
七降2く〕でIPMは1つ減らされる。そして指定器3
0【こj仏む。 比較器27で指数KKK=Oの’I’11定を行なうの
1土、次の理由による。仮に前回の制御ケ゛インJ、、
1.I−7,I−−の選択で高い制御ディンI−1,
L2.I−3を選IJ(シたと−rる。このときは、K
KK=0となってνする。この、lii御ケ゛インL2
.L2.L3の変化の影響でIERI≧E(IPM)に
なったとする。比較器27がなく、IPM=IMINで
なければ、1.PMは1つ減らされること【二なる。し
tこかって、IPMは増減を繰り返すtil IiE伯
、力rある。そのため、前回より高1・制御ゲインI−
、、■、、 、 、 I7.を選JRしているときは、
今回+ER1≧E(I F’M)jこなっても、指数I
PMおよび制御ゲインL 甜−2、I−3の4貨定値は
、現在のままにしておく。 指定器30では、指数K K K力rljこ1旨定され
る。これは、今回の制御ディンL、、L2.L、の選択
では、制御ゲインのセットを保持したが、あるいはより
低い制御ゲインL 、 、 L 2. L 、の設定値
を選択したかを次回の制御ディンL、、L、、LJ択演
算の際まで記憶しておくためである。 保持器31では、増幅器10への人力IERIをl E
RP lに置き換えて、次回の制御ディンL1.L2゜
L5選択の判断の際に前回の増幅器10への人力1ER
P+とじて用いるために保持される。 a定RW 32 テ1.t、以上ノjltjl # Y
インJ、+ 1−2 、L 3選択の判断で決められ
た指数IPMに応した制御ゲインL、、L2.L、の設
定値PARAM(IPM)が制御器8に出力される。 保持器33では、制御器8での制御演算が終わり、スラ
スタ2の翼角制御信号ψ、′dが出力された時点で、翼
角制御信号ψ1′dの値がP I−11Dとして保持さ
れる。 このとき、同1時にスラスタ2の実際の翼角ψ1′がP
HIAとして保持される。ψ1′dは時間的には次の制
御器T1.*で変わらないが、翼角ψ、′は時間ととも
に変化するので、翼角制御信号ψ1′dの出力時点に合
わせて実際の翼角ψ、′の読込みを完全に同期して行な
う必要がある。 最後に、比較器22.23で制御ゲインの選択を判断す
るのに必要とされる、基準filE(I PM)の決め
方について説明する。 非線形要素を含む制御系の安定解析を行なう方法の1つ
に、記述関数法がある。記述関数法を使うには、非線形
要素は制御系の中に1つしか含まれておらず、非線形要
素の入力が正弦波形のとき、非線形要素の出力に含まれ
る高調波成分は無視して基本波成分だけを非線形要素の
出力として近似することかできる、という仮定が必要と
される。 本発明の一実施例としての船舶の制御装置における安定
限界の検討では、このような仮定は、次の理由によりほ
は満たされる。 例えば、船体1が右前方から外乱を受けるとき、第18
図の増幅器10が最も大きな誤差入力eを受ける。 増幅器10の犬に大勝な入力を受けるのは、増幅器11
゜1.2.13である。これらの増幅器11,12.1
3への誤差入力eの最大振幅は、増幅器10への入力の
最大振幅の60〜25%程度である。 したがって、スラスタ2,3のサーボ(幾構9のリミッ
タ特性が制御系の安定性に与える影響は、非線形要素と
して増幅器10だけを考えて近似、的に検討でbる。 一般に、非線形要素の出力に含まれる高調波成分の振幅
は、基本波成分の振幅に比べて小さい。また本発明の船
舶の制御装置のような定点保持制御系では、高い周波数
でのディンは小さくなることから、基本波成分だけによ
り非線形要素の出力を近11)、することができる。 以上より、記述関数法によって安定限界が検討される制
御系のブロック図は第13図のように近1[)、するこ
とができる。第】3図では、増幅器10以外の非線形要
素およびそれに関連した積分要素は、すべて除外されて
いる。安定限界検討のため、設定値X + B ” 0
1外乱d=()としている。 増幅器10に対するリミン)・サイクルは、次のように
められる。 増幅器10への入力e(シ)を次のような正弦波形とす
る。 e(t)=e、sinωL 上記の仮冗より、増幅器10の出力m(L)は基本波成
分だけからなる正弦波形と考えることがでべろ。増幅器
10の記述関数をNとすれば、増幅器1()の出力+n
(L)は、次式で与えられる。 m(L)=N(e、)e(t、) 次に第13図で非線形要素である増幅器10を除去した
ときのブロック図を第14図に示す。第14図はすべて
線形要素からなるブロック図である。 第14図でWを入力、eを出力としたときの(i0土関
数をG(s)とすれは、m(L)、e(t)ともに正弦
波形と考えられているから、次式か成り立つ。 E (s)/ M (s)= G (s)E(s)、M
(s)は、それぞれe(t)+m(t)のラプラス変換
を示す。 リミントサイクルが存在するための条件は、」−の2式
が常に同時に成り立つことであるから、その条件は次式
で与えられる。 G(jω)=i/N(e、) ただし、上式の左辺G(jω)は、角周波数ωの関数で
あり、右辺N(e、)は、増幅器10への誤差入力eの
振幅e1の関数である。 したがって、複素面上にG(jω)と1 / N (e
l )を記し、両者に交点があれは、制御系が安定限界
になってしまうリミットサイクルが存在する。そのリミ
ットサイクルの振幅は交点におけるeiの値であ1)、
角周波数は交点におけるωで与え、られる。 G(jω)と1/N(el)の両者に交点がなければ、
安定限界になるリミットサイクルは存在しない。そのと
きは制御系は常に安定である。 制御系に増幅器】0が1つだけある場合、増幅器10か
17 ミツトサイクルか発生するときの振幅より大軽い
誤差人力eを受けたときに制御系が不安定となり、また
、リミットサイクルが発生する振幅よりも小さい誤差入
力eを受けたときは、制御系が安定、すなわち不安定な
リミットサイクルとなることがわかった。 しかし、実際の制御系には、多数のりミンク特性をもつ
増幅器10,11,12.13かあって、いずれも制御
系の安定性に多少なりとも悪影響を勾える。複数の増幅
器10.+1.12.13があるときは、基I(へ量I
E(Ir’M)は、上記のりミントサイクルの振幅より
小さくする必要がある。 しかしながら、E(II)M)の正確な値を理論的にめ
ることは非常に難しい。そこで、安定化装置18を使っ
たときのシミュレーション計算の結果より、E(I F
’M)は、上記の17 Sントサイクルの振幅の20%
とすればよいことが1!11って1・る。 次に、本発明による船舶の制御装置の効果を、シミュレ
ーション計算で明らかにする。 シミュレーションにおける計算条件は、次の通りである
。 初期条件は、風速15m/s、風向右前方30°前方を
受けて船が静止している状態とする。そのと外のスラス
タ2の翼角ψ1および旋回角θ1は次の辿りである。 ψ+=9.3” 、 θ、=83−9゜スラスタ3の翼
角ψ2および旋回角θ、は、次の通りである。 ψ2=4,9°、θ2=40゜ スラスタのJは大翼角ψ諭a×はψmnx= 24 、
、+ 2°である。 また、外乱dとして、第15図に示すような風速変化を
想定する。風向は右前方3()°のホ1変わらないもの
とする。 選択できる制御ディンL 、 、 L 2. L 3の
組合わぜを4つ設定する。最も大きい制御ゲインL、、
1...2.1−.の指数11”Mは、1 i−”M=
TMAX=4とする。最も小さい制御ゲインI−1,!
−2,1−、の指数IPMは、IPM=IMIN−1と
する。 初期条件での制御ディンL、、l、、L、、の指数IP
Mは、IP+’、つ=4とする。 制御ゲインl−1l + 1−21 L 5を選択する
1′す断の基憎量E(II)M)は、制御ゲインL、
、 、 L 2 、 I−、の組合せ毎に異なり、上述
のようtこ次の値を使った。 E(+、)=0.081.0. E(2)=0.06≦
36゜E(3)=0.f) 604. E(4)=0.
0598以上の条件で行なったシミュレーション計算の
結果を、第16図に示す。 第16図(、)は、ttS15図に示した風シト占Ld
の風速変化を示す。 fjS46図(IJ)は、風外乱を受けたときの(HH
木]の×。。 yo軸方向の変化と方位の偏差ψを示す。これ−二より
、制御系が良好に動作しているのが1゛1jる。 第16図(c)は、スラスタ2の翼角ψ、と旋回角θ1
およびスラスタ3の翼角ψ、と旋回角θ、の変化の様子
を示す。 ft516図(d)は、増幅器10への入力E1(=ψ
1′d−ψ、′の変化を示す。 第16図(e)は、安定化装置118tこよって決めら
れた制御ゲインr−、、Il 2. I−3の指数I
PN、4の変化の柚子を示す。 基準量E(I PM)の値と第16図(d)のE Rの
値よ−)、風タトlが与えられてから32秒経過して初
めの高い制御ディンL、、L2.1....の組合わせ
に戻っている。 以」二より、安定化装置18により船体1が風の大幅な
突変外61.8を受けても、制御ディンL 1.]−2
、I−sを選択することにより、船の安定な定点保持制
御が行なわれているのが1!IJる。 第17図は、参考に、安定化装置18がない場合に、同
じ風外乱dを受けたと評の定点保持制御の様子を示して
いる。制御ディンL 、 、 L 2. J−、は、最
も大きい制御ゲイン(すなわちIPM=4のとき)のま
まで制御した場合で制御が不安定になり、制御に失敗し
ているのがわかる。 以上は、安定化装置18を含むスラスタ2の翼角サーボ
部のみについて述べたが、各サーボ部に設けられた安定
化装F?34,35.36も、同様の動作を行なう。 これにより、いかなる外乱dにも対応することができる
。 なお、安定化装置18.34=35.36をこのように
4つ設けても、1つあるいは2,3個のみを設けてもよ
い。 以上詳述したように、本発明の船匈〕の制御装置によれ
ば、船体の位置および方位を設定する設定器と、船体の
位置お上び方位を検出する検出器と、」二記の設定器お
よび検出器からの信号を受けて両信号の:威t1.を行
なう減算器と、同減算器からの信号を受けてI′lj1
体の位置および方位の調整のための制御信号を出力する
制御器と、同制御器からの制御信号を受けるべく増幅器
および積分器を含んでフィードバンクループが形成され
た船体駆動用サーボlfi4Mとをそなえ、」−記制御
器からの制御信号と上記サーボ機構の積分器からの出力
信号とを受けて」−記制御器による制御系を安定化すべ
く同制御器の制御ゲインの選択を行なう安定化装置が設
けられるという簡素な構成で、安定性および応答性のす
ぐれた制御を実現できる利点がある。
−、は選択できないので、制御ゲインL 、 、 +−
2、L 3の設定値および指数IPMは、現在のままに
しておく。そして指定器30に進む。もし、IPM<
IMAXならは、加#:lB25においで、IPMが1
つ増やされる。同時に、指定器26では、指数KKKが
0に指定される。これは、今回の制御ゲイン選択では、
より高い制御ゲインL l l L 21L、の設定値
を選択したことを、次回の制御ゲ゛インj−1゜+−2
,L、の選択’+’++断のと外まで記憶、しておくた
めである。そして、保持器31に進む。 比較器23で+ERPl≧E(IPM)のときは、今回
は増幅器10への誤差入力IERIは基準量E(It)
M)以下であったが、前回は増幅器10への誤差入力+
ER1は基i律景E(IPM)以上であった二とになる
。このときは、増幅器10への誤差入力eは減少し9つ
あるとたで、よI)高い制御ゲ′イン+−、、L 、
、 L、の設定値を選択しないで、指数IPMはそのま
まで現在の制御ゲインの1.、、 、 、 L 、 、
L 、の設定値を持続する。そして、指定器莞Oに進
む。 比較器22で、11三Rl≧E(IPM)のと斜よ、増
幅器10への誤差入力IER+が基準量1:、(II”
へ4)を超えているので、より低い制御ゲインのセット
を選択するかどうかが判断される。 比較器27では、指数KKKが0に等しいか比較される
。KKKが0に等しいときは、前回の制御ゲインL l
、 L 2 、L z選択の際に指数IPMを1つ増や
してより高い制御ゲインしl t L 2 t L )
の設定値を選択して(・る。そのため、IERI≧E(
IPM)になったのは、より高い制御ディン+−、、L
2.I、、に変えたことによる影響だと考えられる。 したがって、比較器27でKKK=0のときは、IER
I≧IE(IPM)となって11でもより低い制御ディ
ンL + 、L−2,1−の選択は行なわず、現在の制
御ディン1.l、L2.L3を保持する。 比較器27で指数KKKが0でないとする。このとぎは
、前回の制御ディンL1.L2.L1選択でより高0制
御ゲインL 、 、 1.、、2. L 、を選択して
いることはな′−1゜しかも、増幅器10への入力I
ERlが基準量を超えているので、より低い制御ゲイン
を選択するかどうか1ミリ断される。 比較器28では、IPM力弓MINに等しし・か比較さ
れる。IPM=IMINならば、現在のfl+11御ゲ
インL l l L、2r L 3より低(・制御ディ
ン]−、、■−2,1−z I土選4ノ(できないので
、制御ディンl−,、L、、L、の設定イ「(および指
数IPMは、現在のままにしておく。そして1旨定茗:
)30に進む。IPM>IMINなら1iパ、11戊算
七降2く〕でIPMは1つ減らされる。そして指定器3
0【こj仏む。 比較器27で指数KKK=Oの’I’11定を行なうの
1土、次の理由による。仮に前回の制御ケ゛インJ、、
1.I−7,I−−の選択で高い制御ディンI−1,
L2.I−3を選IJ(シたと−rる。このときは、K
KK=0となってνする。この、lii御ケ゛インL2
.L2.L3の変化の影響でIERI≧E(IPM)に
なったとする。比較器27がなく、IPM=IMINで
なければ、1.PMは1つ減らされること【二なる。し
tこかって、IPMは増減を繰り返すtil IiE伯
、力rある。そのため、前回より高1・制御ゲインI−
、、■、、 、 、 I7.を選JRしているときは、
今回+ER1≧E(I F’M)jこなっても、指数I
PMおよび制御ゲインL 甜−2、I−3の4貨定値は
、現在のままにしておく。 指定器30では、指数K K K力rljこ1旨定され
る。これは、今回の制御ディンL、、L2.L、の選択
では、制御ゲインのセットを保持したが、あるいはより
低い制御ゲインL 、 、 L 2. L 、の設定値
を選択したかを次回の制御ディンL、、L、、LJ択演
算の際まで記憶しておくためである。 保持器31では、増幅器10への人力IERIをl E
RP lに置き換えて、次回の制御ディンL1.L2゜
L5選択の判断の際に前回の増幅器10への人力1ER
P+とじて用いるために保持される。 a定RW 32 テ1.t、以上ノjltjl # Y
インJ、+ 1−2 、L 3選択の判断で決められ
た指数IPMに応した制御ゲインL、、L2.L、の設
定値PARAM(IPM)が制御器8に出力される。 保持器33では、制御器8での制御演算が終わり、スラ
スタ2の翼角制御信号ψ、′dが出力された時点で、翼
角制御信号ψ1′dの値がP I−11Dとして保持さ
れる。 このとき、同1時にスラスタ2の実際の翼角ψ1′がP
HIAとして保持される。ψ1′dは時間的には次の制
御器T1.*で変わらないが、翼角ψ、′は時間ととも
に変化するので、翼角制御信号ψ1′dの出力時点に合
わせて実際の翼角ψ、′の読込みを完全に同期して行な
う必要がある。 最後に、比較器22.23で制御ゲインの選択を判断す
るのに必要とされる、基準filE(I PM)の決め
方について説明する。 非線形要素を含む制御系の安定解析を行なう方法の1つ
に、記述関数法がある。記述関数法を使うには、非線形
要素は制御系の中に1つしか含まれておらず、非線形要
素の入力が正弦波形のとき、非線形要素の出力に含まれ
る高調波成分は無視して基本波成分だけを非線形要素の
出力として近似することかできる、という仮定が必要と
される。 本発明の一実施例としての船舶の制御装置における安定
限界の検討では、このような仮定は、次の理由によりほ
は満たされる。 例えば、船体1が右前方から外乱を受けるとき、第18
図の増幅器10が最も大きな誤差入力eを受ける。 増幅器10の犬に大勝な入力を受けるのは、増幅器11
゜1.2.13である。これらの増幅器11,12.1
3への誤差入力eの最大振幅は、増幅器10への入力の
最大振幅の60〜25%程度である。 したがって、スラスタ2,3のサーボ(幾構9のリミッ
タ特性が制御系の安定性に与える影響は、非線形要素と
して増幅器10だけを考えて近似、的に検討でbる。 一般に、非線形要素の出力に含まれる高調波成分の振幅
は、基本波成分の振幅に比べて小さい。また本発明の船
舶の制御装置のような定点保持制御系では、高い周波数
でのディンは小さくなることから、基本波成分だけによ
り非線形要素の出力を近11)、することができる。 以上より、記述関数法によって安定限界が検討される制
御系のブロック図は第13図のように近1[)、するこ
とができる。第】3図では、増幅器10以外の非線形要
素およびそれに関連した積分要素は、すべて除外されて
いる。安定限界検討のため、設定値X + B ” 0
1外乱d=()としている。 増幅器10に対するリミン)・サイクルは、次のように
められる。 増幅器10への入力e(シ)を次のような正弦波形とす
る。 e(t)=e、sinωL 上記の仮冗より、増幅器10の出力m(L)は基本波成
分だけからなる正弦波形と考えることがでべろ。増幅器
10の記述関数をNとすれば、増幅器1()の出力+n
(L)は、次式で与えられる。 m(L)=N(e、)e(t、) 次に第13図で非線形要素である増幅器10を除去した
ときのブロック図を第14図に示す。第14図はすべて
線形要素からなるブロック図である。 第14図でWを入力、eを出力としたときの(i0土関
数をG(s)とすれは、m(L)、e(t)ともに正弦
波形と考えられているから、次式か成り立つ。 E (s)/ M (s)= G (s)E(s)、M
(s)は、それぞれe(t)+m(t)のラプラス変換
を示す。 リミントサイクルが存在するための条件は、」−の2式
が常に同時に成り立つことであるから、その条件は次式
で与えられる。 G(jω)=i/N(e、) ただし、上式の左辺G(jω)は、角周波数ωの関数で
あり、右辺N(e、)は、増幅器10への誤差入力eの
振幅e1の関数である。 したがって、複素面上にG(jω)と1 / N (e
l )を記し、両者に交点があれは、制御系が安定限界
になってしまうリミットサイクルが存在する。そのリミ
ットサイクルの振幅は交点におけるeiの値であ1)、
角周波数は交点におけるωで与え、られる。 G(jω)と1/N(el)の両者に交点がなければ、
安定限界になるリミットサイクルは存在しない。そのと
きは制御系は常に安定である。 制御系に増幅器】0が1つだけある場合、増幅器10か
17 ミツトサイクルか発生するときの振幅より大軽い
誤差人力eを受けたときに制御系が不安定となり、また
、リミットサイクルが発生する振幅よりも小さい誤差入
力eを受けたときは、制御系が安定、すなわち不安定な
リミットサイクルとなることがわかった。 しかし、実際の制御系には、多数のりミンク特性をもつ
増幅器10,11,12.13かあって、いずれも制御
系の安定性に多少なりとも悪影響を勾える。複数の増幅
器10.+1.12.13があるときは、基I(へ量I
E(Ir’M)は、上記のりミントサイクルの振幅より
小さくする必要がある。 しかしながら、E(II)M)の正確な値を理論的にめ
ることは非常に難しい。そこで、安定化装置18を使っ
たときのシミュレーション計算の結果より、E(I F
’M)は、上記の17 Sントサイクルの振幅の20%
とすればよいことが1!11って1・る。 次に、本発明による船舶の制御装置の効果を、シミュレ
ーション計算で明らかにする。 シミュレーションにおける計算条件は、次の通りである
。 初期条件は、風速15m/s、風向右前方30°前方を
受けて船が静止している状態とする。そのと外のスラス
タ2の翼角ψ1および旋回角θ1は次の辿りである。 ψ+=9.3” 、 θ、=83−9゜スラスタ3の翼
角ψ2および旋回角θ、は、次の通りである。 ψ2=4,9°、θ2=40゜ スラスタのJは大翼角ψ諭a×はψmnx= 24 、
、+ 2°である。 また、外乱dとして、第15図に示すような風速変化を
想定する。風向は右前方3()°のホ1変わらないもの
とする。 選択できる制御ディンL 、 、 L 2. L 3の
組合わぜを4つ設定する。最も大きい制御ゲインL、、
1...2.1−.の指数11”Mは、1 i−”M=
TMAX=4とする。最も小さい制御ゲインI−1,!
−2,1−、の指数IPMは、IPM=IMIN−1と
する。 初期条件での制御ディンL、、l、、L、、の指数IP
Mは、IP+’、つ=4とする。 制御ゲインl−1l + 1−21 L 5を選択する
1′す断の基憎量E(II)M)は、制御ゲインL、
、 、 L 2 、 I−、の組合せ毎に異なり、上述
のようtこ次の値を使った。 E(+、)=0.081.0. E(2)=0.06≦
36゜E(3)=0.f) 604. E(4)=0.
0598以上の条件で行なったシミュレーション計算の
結果を、第16図に示す。 第16図(、)は、ttS15図に示した風シト占Ld
の風速変化を示す。 fjS46図(IJ)は、風外乱を受けたときの(HH
木]の×。。 yo軸方向の変化と方位の偏差ψを示す。これ−二より
、制御系が良好に動作しているのが1゛1jる。 第16図(c)は、スラスタ2の翼角ψ、と旋回角θ1
およびスラスタ3の翼角ψ、と旋回角θ、の変化の様子
を示す。 ft516図(d)は、増幅器10への入力E1(=ψ
1′d−ψ、′の変化を示す。 第16図(e)は、安定化装置118tこよって決めら
れた制御ゲインr−、、Il 2. I−3の指数I
PN、4の変化の柚子を示す。 基準量E(I PM)の値と第16図(d)のE Rの
値よ−)、風タトlが与えられてから32秒経過して初
めの高い制御ディンL、、L2.1....の組合わせ
に戻っている。 以」二より、安定化装置18により船体1が風の大幅な
突変外61.8を受けても、制御ディンL 1.]−2
、I−sを選択することにより、船の安定な定点保持制
御が行なわれているのが1!IJる。 第17図は、参考に、安定化装置18がない場合に、同
じ風外乱dを受けたと評の定点保持制御の様子を示して
いる。制御ディンL 、 、 L 2. J−、は、最
も大きい制御ゲイン(すなわちIPM=4のとき)のま
まで制御した場合で制御が不安定になり、制御に失敗し
ているのがわかる。 以上は、安定化装置18を含むスラスタ2の翼角サーボ
部のみについて述べたが、各サーボ部に設けられた安定
化装F?34,35.36も、同様の動作を行なう。 これにより、いかなる外乱dにも対応することができる
。 なお、安定化装置18.34=35.36をこのように
4つ設けても、1つあるいは2,3個のみを設けてもよ
い。 以上詳述したように、本発明の船匈〕の制御装置によれ
ば、船体の位置および方位を設定する設定器と、船体の
位置お上び方位を検出する検出器と、」二記の設定器お
よび検出器からの信号を受けて両信号の:威t1.を行
なう減算器と、同減算器からの信号を受けてI′lj1
体の位置および方位の調整のための制御信号を出力する
制御器と、同制御器からの制御信号を受けるべく増幅器
および積分器を含んでフィードバンクループが形成され
た船体駆動用サーボlfi4Mとをそなえ、」−記制御
器からの制御信号と上記サーボ機構の積分器からの出力
信号とを受けて」−記制御器による制御系を安定化すべ
く同制御器の制御ゲインの選択を行なう安定化装置が設
けられるという簡素な構成で、安定性および応答性のす
ぐれた制御を実現できる利点がある。
1〜7図は従来の船舶の制御装置を示4−らので、第1
図は制御を受ける船舶の平面図、第2図は従来のFG舶
の制御装置の全体を示す系統図、第3図は」−記船舶の
設定位置および設定力位を含んだ座標系を示す説明図、
第4図は上記船舶における首振式スラスタの旋回角のと
1)力を示す説明図、第5,6図はいずれも上記従来の
船舶の制御装置における制御系の一部を示す系統図、第
7図は」二記従米の船舶の制御装置の要部を示す系統図
であり、第8〜18図は本発明の一実施例としての船舶
の制御装置を示すもので、第8図はその船体駆動用サー
ボ機構における増幅器のリミッタ特性を示す説明図、第
9図はその制御系における入力振幅と上記リミッタ特性
を示す記述関数との関係を示すグラフ、第10図はその
制御系の一部を示す系統図、第11図はその要部を示す
系統図、第12図はその作用の順序を示す流れ図、第1
3.14図はいずれもその動作の詳細を示1説明図、第
15図は想定された風速変化を示すグラフ、第16.1
7図はいずれも本ざC明の1ff)舶の制御装置+l(
による全体の動作を説明するためのグラフ、第18図は
本発明のQj)舶の制御装置の全体を示す系統図である
。 1・・船体、2,3・・スラスタ、4・・船体運動部、
5・・検出器、6・・設定器、7・・減算器、8・・制
御器、9・・サーボ機構、10.11,12.13・・
増幅器、14+15,16,17・・積分器、18・・
安定化装置、20・・減算器、21・・絶対値器、22
.23.24・・比較器、25・・加拌器、26・・指
定器、27.28・・比較器、20・・減算器、30・
・指定器、31・・保持器、32・・設定器、33・・
保持器、34,35.36・・安定化装置。 復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第6図 yO 設定位置 第4図
図は制御を受ける船舶の平面図、第2図は従来のFG舶
の制御装置の全体を示す系統図、第3図は」−記船舶の
設定位置および設定力位を含んだ座標系を示す説明図、
第4図は上記船舶における首振式スラスタの旋回角のと
1)力を示す説明図、第5,6図はいずれも上記従来の
船舶の制御装置における制御系の一部を示す系統図、第
7図は」二記従米の船舶の制御装置の要部を示す系統図
であり、第8〜18図は本発明の一実施例としての船舶
の制御装置を示すもので、第8図はその船体駆動用サー
ボ機構における増幅器のリミッタ特性を示す説明図、第
9図はその制御系における入力振幅と上記リミッタ特性
を示す記述関数との関係を示すグラフ、第10図はその
制御系の一部を示す系統図、第11図はその要部を示す
系統図、第12図はその作用の順序を示す流れ図、第1
3.14図はいずれもその動作の詳細を示1説明図、第
15図は想定された風速変化を示すグラフ、第16.1
7図はいずれも本ざC明の1ff)舶の制御装置+l(
による全体の動作を説明するためのグラフ、第18図は
本発明のQj)舶の制御装置の全体を示す系統図である
。 1・・船体、2,3・・スラスタ、4・・船体運動部、
5・・検出器、6・・設定器、7・・減算器、8・・制
御器、9・・サーボ機構、10.11,12.13・・
増幅器、14+15,16,17・・積分器、18・・
安定化装置、20・・減算器、21・・絶対値器、22
.23.24・・比較器、25・・加拌器、26・・指
定器、27.28・・比較器、20・・減算器、30・
・指定器、31・・保持器、32・・設定器、33・・
保持器、34,35.36・・安定化装置。 復代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第6図 yO 設定位置 第4図
Claims (1)
- 船体の位置および力位を設定する設定器と、船体の位置
および方位を検出する検出器と、上記の設定器および検
出器からの信号を受けて両信号の減算を行なう減算器と
、同減算器からの信号を受けて船体の位置および方位の
調整のための制御信号を出力する制御器と、同制御器か
らの制御信号を受けるべく増幅器および積分器を含んで
フィードバックループが形成された船体駆動用サーボ)
戊構とをそなえ、」二記制御器からの制御信号と上記サ
ーボ数構の積分器からの出力信号とを受けて上記制御器
による制御系を安定化すべく同制御器の制御ゲインの選
択を行なう安定化装置が設けられたことを特徴とする、
船舶の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58207223A JPS6099796A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 船舶の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58207223A JPS6099796A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 船舶の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6099796A true JPS6099796A (ja) | 1985-06-03 |
JPH0462919B2 JPH0462919B2 (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=16536279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58207223A Granted JPS6099796A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 船舶の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6099796A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002173086A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 洋上プラットフォームの制御方法 |
JP2009196456A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 線状構造体位置制御システム、線状構造体の位置制御方法及び移動構造体制御システム |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59109494A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 船舶の操縦装置 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP58207223A patent/JPS6099796A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59109494A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 船舶の操縦装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002173086A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 洋上プラットフォームの制御方法 |
JP2009196456A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 線状構造体位置制御システム、線状構造体の位置制御方法及び移動構造体制御システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0462919B2 (ja) | 1992-10-08 |
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