JPS61201132A - 模型船自動追尾装置 - Google Patents
模型船自動追尾装置Info
- Publication number
- JPS61201132A JPS61201132A JP4234285A JP4234285A JPS61201132A JP S61201132 A JPS61201132 A JP S61201132A JP 4234285 A JP4234285 A JP 4234285A JP 4234285 A JP4234285 A JP 4234285A JP S61201132 A JPS61201132 A JP S61201132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- circuit
- model ship
- towing vehicle
- relative
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M10/00—Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は模型船自動追尾装置に関する。
従来の試験水槽においては、第６図ブロック線図に示す
ように、走行用レール１上を車輪３により支持された曳
引車２がモーター４により走行し、その際、速度設定ダ
イヤル１１又は速度設定ポテンショメーター１２により
設定された速度が電気信号として設定速度保持回路１３
により保持され、速度制御回路１４に入力され、速度制
御回路１４はモーター駆動回路１５へ制御信号を送り、
モーター４を駆動する。
ように、走行用レール１上を車輪３により支持された曳
引車２がモーター４により走行し、その際、速度設定ダ
イヤル１１又は速度設定ポテンショメーター１２により
設定された速度が電気信号として設定速度保持回路１３
により保持され、速度制御回路１４に入力され、速度制
御回路１４はモーター駆動回路１５へ制御信号を送り、
モーター４を駆動する。
一方、曳引車２の実速度は速度検出タッチローラー７に
連動するパルスゼネレーター８により、実速度に比例し
たパルス数として検出されて計数回路９に送られ、計数
回路９で計数された実速度の信号は速度制御回路１４に
フィードバックされ、速度制御回路１４内で設定速度と
対比され、所定の設定速度となるよう補正された制御信
号がモーター駆動回路１５へ出力されて、曳引車２が一
定の速度を保つようになっている。
連動するパルスゼネレーター８により、実速度に比例し
たパルス数として検出されて計数回路９に送られ、計数
回路９で計数された実速度の信号は速度制御回路１４に
フィードバックされ、速度制御回路１４内で設定速度と
対比され、所定の設定速度となるよう補正された制御信
号がモーター駆動回路１５へ出力されて、曳引車２が一
定の速度を保つようになっている。
ところで、波浪中の船速低下自航試験においては、平水
自航試験の結果得られたプロペラ回転数を自航モーター
１６にて設定し、自航モーターに連結されたプロペラ１
７を回転し、模型船６に作用する流体力に対応する一定
の推力を発生させる。
自航試験の結果得られたプロペラ回転数を自航モーター
１６にて設定し、自航モーターに連結されたプロペラ１
７を回転し、模型船６に作用する流体力に対応する一定
の推力を発生させる。
しかしながら、波浪中においては、模型船は上下揺れ、
左右揺れ、縦揺れ等の船体運動を起こし、模型船に作用
する流体力も太き（なり、平水中で一定速度で航走して
いた模型船も徐々に低下し、波浪中での模型船に作用す
る流体力とプロペラの発生する推力がバランスした船速
に整定するのであるが、模型船６の船速を精度よ（計測
する手段として、模型船６の速度は直接測定できないの
で、曳引車相対位置を一定に保っておきながら、曳引車
の速度を計測してそれを模型船の速度として採用してい
る。
左右揺れ、縦揺れ等の船体運動を起こし、模型船に作用
する流体力も太き（なり、平水中で一定速度で航走して
いた模型船も徐々に低下し、波浪中での模型船に作用す
る流体力とプロペラの発生する推力がバランスした船速
に整定するのであるが、模型船６の船速を精度よ（計測
する手段として、模型船６の速度は直接測定できないの
で、曳引車相対位置を一定に保っておきながら、曳引車
の速度を計測してそれを模型船の速度として採用してい
る。
したがって模型船の速度を精度よ（計測するためには、
ひとえに模型船の相対変位の変化をいかに少なくするか
にかかつており、一般的には、模型船に作用する流体力
、波浪荷重プロペラの推力、舵１８に作用する流体力等
を計測するためのセンサーは模型船に取りつげられ、計
測器は曳引車上に配置され、模型船と曳引車はリード線
で結ばれ、曳引車と模型船の相対位置はある程度以上大
きくできないのが普通である。
ひとえに模型船の相対変位の変化をいかに少なくするか
にかかつており、一般的には、模型船に作用する流体力
、波浪荷重プロペラの推力、舵１８に作用する流体力等
を計測するためのセンサーは模型船に取りつげられ、計
測器は曳引車上に配置され、模型船と曳引車はリード線
で結ばれ、曳引車と模型船の相対位置はある程度以上大
きくできないのが普通である。
しかしながら、このような従来の曳引車では、相対位置
の変化量を目視で観察し、速度補正量を考え、その値を
速度設定ポテンショメーター１２に入力するという手段
を採っているので、波浪の中で複雑な運動をする模型船
と曳引車の相対位置を的確に補正するには長い経験に基
づく熟練者の能力が必要であり、場合によっては熟練者
でも失敗することがあり、実験の能率が悪いばかりでな
く、計測誤差も大きい。
の変化量を目視で観察し、速度補正量を考え、その値を
速度設定ポテンショメーター１２に入力するという手段
を採っているので、波浪の中で複雑な運動をする模型船
と曳引車の相対位置を的確に補正するには長い経験に基
づく熟練者の能力が必要であり、場合によっては熟練者
でも失敗することがあり、実験の能率が悪いばかりでな
く、計測誤差も大きい。
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、波
浪中を上下揺れ、左右揺れ９前後揺れ、縦揺れ、横揺れ
等を行いながら自走する模型船の速度を高精度で求めつ
る取扱容易な模型船自動追尾装置を提供することを目的
とする。
浪中を上下揺れ、左右揺れ９前後揺れ、縦揺れ、横揺れ
等を行いながら自走する模型船の速度を高精度で求めつ
る取扱容易な模型船自動追尾装置を提供することを目的
とする。
そのために本発明は、速度設定器の出力に基づいて試験
水槽の上縁に沿って曳引車を設定速度で走行させる曳引
車のフィードバンク式速度制御装置において、模型船に
付設されたターゲフトと、曳引車に付設され上記ターケ
ラトに対向するＴＶカメラの出力に基づいて上記曳引車
に対する上記模型船の相対的変位を検出する相対位置検
出回路と、上記相対位置検出回路の出力に基づいて上記
曳引車の走行速度を上記曳引車の位置が上記相対的変位
の平均値と等しくなるように自動的に制御する速度信号
調整回路とを具えたことを特徴とする。
水槽の上縁に沿って曳引車を設定速度で走行させる曳引
車のフィードバンク式速度制御装置において、模型船に
付設されたターゲフトと、曳引車に付設され上記ターケ
ラトに対向するＴＶカメラの出力に基づいて上記曳引車
に対する上記模型船の相対的変位を検出する相対位置検
出回路と、上記相対位置検出回路の出力に基づいて上記
曳引車の走行速度を上記曳引車の位置が上記相対的変位
の平均値と等しくなるように自動的に制御する速度信号
調整回路とを具えたことを特徴とする。
このような構成により、波浪中を上下揺れ。
左右揺れ１前後揺れ、縦揺れ、横揺れ等を行いながら自
走する模型船の速度を高精度で求めつる取扱容易な模型
船自動追尾装置を得ることができる。
走する模型船の速度を高精度で求めつる取扱容易な模型
船自動追尾装置を得ることができる。
〔実施例）
本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その曳引車駆動制御回路を示すブロック線図、第２図は
第１図の速度信号調整回路を示す部分拡大図、第３図は
第１図における曳引車の速度を示す線図、第４図は波浪
中の模型船と曳引車との相対変化を示す線図、第５図は
第２図の不感帯要素の特性図である。
その曳引車駆動制御回路を示すブロック線図、第２図は
第１図の速度信号調整回路を示す部分拡大図、第３図は
第１図における曳引車の速度を示す線図、第４図は波浪
中の模型船と曳引車との相対変化を示す線図、第５図は
第２図の不感帯要素の特性図である。
まず、第１図において、第６図と同一の記号はそれぞれ
同図と同一の部材を示し、本実施例では、第６図と同様
に、速度設定ダイヤル１１．設定速度保持回路１３．速
度制御回路１４．モーター駆動回路１５が設けられ、更
に模型船６上にランプ１９とその電源となる電池２０が
設けられ、曳引車２上に設置されたテレビカメラ２１の
テレビカメラ制御器２２の信号はこれを相対位置に変換
する相対位置計測回路２３に入力したのち、相対位置信
号として速度信号調整回路２５に入力し、速度信号調整
回路２５は、相対位置信号を速度信号として設定速度保
持回路１３へ出力するようになっている。
同図と同一の部材を示し、本実施例では、第６図と同様
に、速度設定ダイヤル１１．設定速度保持回路１３．速
度制御回路１４．モーター駆動回路１５が設けられ、更
に模型船６上にランプ１９とその電源となる電池２０が
設けられ、曳引車２上に設置されたテレビカメラ２１の
テレビカメラ制御器２２の信号はこれを相対位置に変換
する相対位置計測回路２３に入力したのち、相対位置信
号として速度信号調整回路２５に入力し、速度信号調整
回路２５は、相対位置信号を速度信号として設定速度保
持回路１３へ出力するようになっている。
波浪中の自航試験では、模型船は波浪によって船体運動
が起き、波浪による抵抗を受けながら前進するので、自
走模型船を波浪のない平水中より、波浪のある水面に突
入させると、第３図に示すように、模型船は船体運動を
起こし、波浪による抵抗増加により船速は徐々に低下し
、グロペラの発生する推力と抵抗がバランスした船速に
落ちつ（ことになる。
が起き、波浪による抵抗を受けながら前進するので、自
走模型船を波浪のない平水中より、波浪のある水面に突
入させると、第３図に示すように、模型船は船体運動を
起こし、波浪による抵抗増加により船速は徐々に低下し
、グロペラの発生する推力と抵抗がバランスした船速に
落ちつ（ことになる。
こ又で、■は船速を示し、Ｔｗは模型船と波浪の出合周
期を示したものである。
期を示したものである。
このように、模型船が船体運動を伴って前進じている場
合、曳引車を模型船に対して相対変位零で制御すると、
曳引車は模型船の波浪との出合周期ＴＷで動（こととな
り、曳引車は激しく振動する。
合、曳引車を模型船に対して相対変位零で制御すると、
曳引車は模型船の波浪との出合周期ＴＷで動（こととな
り、曳引車は激しく振動する。
従って、実際問題として相対変位零で制御させることは
できず、変動している相対変位の平均的な線で曳引車を
模型船に追尾させることが必要となり、そのために、本
装置では速度信号調整回路２５が設けられている。
できず、変動している相対変位の平均的な線で曳引車を
模型船に追尾させることが必要となり、そのために、本
装置では速度信号調整回路２５が設けられている。
すなわち、第２図において、速度信号調整回路２５は不
感帯要素２５ａ、積分要素２５ｂ、比例要素２５Ｃ及び
サンプルホールド回路２５ｄにより構成されている。
感帯要素２５ａ、積分要素２５ｂ、比例要素２５Ｃ及び
サンプルホールド回路２５ｄにより構成されている。
相対変位計測回路２３よつ出力された信号は、不感帯要
素２５ａと積分要素２５ｂに入り、不感帯要素２５ａの
出力は比例要素２５Ｃに入力し、比例要素２５Ｃの出力
と積分要素の出力と加算されて設定速度保持回路１３へ
出力され、サンプルホールド回路２５ｄは、必要に応じ
て使用する。
素２５ａと積分要素２５ｂに入り、不感帯要素２５ａの
出力は比例要素２５Ｃに入力し、比例要素２５Ｃの出力
と積分要素の出力と加算されて設定速度保持回路１３へ
出力され、サンプルホールド回路２５ｄは、必要に応じ
て使用する。
いま、平水中で模型船と曳引車が同一速度で進行し、相
対変位が零であるとし、波浪の外乱を模型船が受けて、
第４図に示すように相対変位量ΔＳｏが生じたとすると
、相対変位計測回路２３よつ、ΔＳｏに相当した電圧が
出力され、速度信号調整回路２５に入力され、速度信号
調整回路２５では、入力された信号の積分記号禿比例信
号として設定速度保持回路１３へ出力される。
対変位が零であるとし、波浪の外乱を模型船が受けて、
第４図に示すように相対変位量ΔＳｏが生じたとすると
、相対変位計測回路２３よつ、ΔＳｏに相当した電圧が
出力され、速度信号調整回路２５に入力され、速度信号
調整回路２５では、入力された信号の積分記号禿比例信
号として設定速度保持回路１３へ出力される。
従って、設定速度保持回路１３の信号が変更され、速度
制御回路１４．モーター駆動回路１５を通して曳引車の
速度が相対変位零となるよう制御される。
制御回路１４．モーター駆動回路１５を通して曳引車の
速度が相対変位零となるよう制御される。
その際、平均的な相対変位量Δｓｂは同図に示すように
零に近づ（が、波浪による模型船の船体運動によって生
ずる相対変位の変動分ΔＳａによって曳引車は若干振動
する。
零に近づ（が、波浪による模型船の船体運動によって生
ずる相対変位の変動分ΔＳａによって曳引車は若干振動
する。
しかし、相対変位量が第５図に示すように、不感帯の幅
ΔＨの範囲に入ってくると、速度信号調整回路２５では
相対変位量の積分信号のみが設定速度保持回路１３へ出
力するので、模型船の波浪による船体運動に曳引車は応
答せず、安定な追尾が可能となる。
ΔＨの範囲に入ってくると、速度信号調整回路２５では
相対変位量の積分信号のみが設定速度保持回路１３へ出
力するので、模型船の波浪による船体運動に曳引車は応
答せず、安定な追尾が可能となる。
すなわち、同図は、不感帯要素の入力電圧ｖ！Ｎ と出
力電圧Ｖｏｕｔの関係を示し、入力電圧がΔＨの範囲内
では出力は零であり、ΔＨを越すと始めて出力電圧ＶＯ
ＵＴが出力する。
力電圧Ｖｏｕｔの関係を示し、入力電圧がΔＨの範囲内
では出力は零であり、ΔＨを越すと始めて出力電圧ＶＯ
ＵＴが出力する。
このようにして、波浪中で模型船が上下揺れ、左右揺れ
８前後揺れ等の運動を伴って自走する場合の模型船の速
度が精度よく求められる。
８前後揺れ等の運動を伴って自走する場合の模型船の速
度が精度よく求められる。
なお、サンプルホールド回路２５ｄは、試験を中断した
際、急激に出力が変化しないようにするために設けたも
ので、通常は設けてなくともよい。
際、急激に出力が変化しないようにするために設けたも
ので、通常は設けてなくともよい。
要するに本発明によれば、速度設定器の出力に基づいて
試験水槽の上縁に沿って曳引車を設定速度で走行させる
曳引車のフィードバック式速度制御装置において、模型
船に付設されたターゲットと、曳引車に付設され上記タ
ーゲットに対向するＴＶカメラの出力に基づいて上記曳
引車に対する上記模型船の相対的変位を検出する相対位
置検出回路と、上記相対位置検出回路の出力に基づいて
上記曳引車の走行速度を上記曳引車の位置が上記相対的
変位の平均値と等しくなるように自動的に制御する速度
信号調整回路とを具えたことにより、波浪中を上下揺れ
、左右揺れ１前後揺れ、縦揺れ、横揺れ等を行いながら
自走する模型船の速度を高精度で求めつる取扱容易な模
型船自動追尾装置を得るから、本発明は産業上極めて有
益なものである。
試験水槽の上縁に沿って曳引車を設定速度で走行させる
曳引車のフィードバック式速度制御装置において、模型
船に付設されたターゲットと、曳引車に付設され上記タ
ーゲットに対向するＴＶカメラの出力に基づいて上記曳
引車に対する上記模型船の相対的変位を検出する相対位
置検出回路と、上記相対位置検出回路の出力に基づいて
上記曳引車の走行速度を上記曳引車の位置が上記相対的
変位の平均値と等しくなるように自動的に制御する速度
信号調整回路とを具えたことにより、波浪中を上下揺れ
、左右揺れ１前後揺れ、縦揺れ、横揺れ等を行いながら
自走する模型船の速度を高精度で求めつる取扱容易な模
型船自動追尾装置を得るから、本発明は産業上極めて有
益なものである。
第１図は本発明の一実施例の曳引車駆動制御回路を示す
ブロヅク線図、第２図は第１図の速度信号調整回路を示
す部分拡大図、第３図は第１図における曳引車の速度を
示す線図、第４図は波浪中の模型船と曳引車との相対変
位の変化を示す線図、第５図は第２図の不感帯要素の特
性図である。 第６図は公知の試験水槽の曳引車駆動制御回路を示すブ
ロンク線図である。 １・・・レール、２・・・曳引車、４・・・曳引車駆動
用モーター、訃・・水槽水面、６・・・模型船、７・・
・タッチローラー、８・・・パルスゼネレーター、９・
・・速度計数回路、１０・・・速度表示器、１１・・・
速度設定ダイアル、１２・・・速度設定ボテンンヨメー
ター、１３・・・設定速度保持回路、１４・・・速度制
御回路、１５・・・モーター駆動回路、１６・・・自航
モーター、１９・・・ランプ、２０・・・電池、２１・
・・テレビカメラ、２２・・・テレビカメラ制御器、２
３・・・相対位置計測回路、２４・・・相対位置表示器
、２５・・・速度信号調整回路、２５ａ・・・不感帯要
素、２５ｂ・・・積分要素、２５Ｃ・・・比例要素、２
５ｄ・・・サンプルホールド回路
ブロヅク線図、第２図は第１図の速度信号調整回路を示
す部分拡大図、第３図は第１図における曳引車の速度を
示す線図、第４図は波浪中の模型船と曳引車との相対変
位の変化を示す線図、第５図は第２図の不感帯要素の特
性図である。 第６図は公知の試験水槽の曳引車駆動制御回路を示すブ
ロンク線図である。 １・・・レール、２・・・曳引車、４・・・曳引車駆動
用モーター、訃・・水槽水面、６・・・模型船、７・・
・タッチローラー、８・・・パルスゼネレーター、９・
・・速度計数回路、１０・・・速度表示器、１１・・・
速度設定ダイアル、１２・・・速度設定ボテンンヨメー
ター、１３・・・設定速度保持回路、１４・・・速度制
御回路、１５・・・モーター駆動回路、１６・・・自航
モーター、１９・・・ランプ、２０・・・電池、２１・
・・テレビカメラ、２２・・・テレビカメラ制御器、２
３・・・相対位置計測回路、２４・・・相対位置表示器
、２５・・・速度信号調整回路、２５ａ・・・不感帯要
素、２５ｂ・・・積分要素、２５Ｃ・・・比例要素、２
５ｄ・・・サンプルホールド回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 速度設定器の出力に基づいて試験水槽の上 縁に沿って曳引車を設定速度で走行させる曳引車のフィ
ードバック式速度制御装置において、模型船に付設され
たターゲットと、曳引車に付設され上記ターゲットに対
向するＴＶカメラの出力に基づいて上記曳引車に対する
上記模型船の相対的変位を検出する相対位置検出回路と
、上記相対位置検出回路の出力に基づいて上記曳引車の
走行速度を上記曳引車の位置が上記相対的変位の平均値
と等しくなるように自動的に制御する速度信号調整回路
とを具えたことを特徴とする模型船自動追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234285A JPS61201132A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 模型船自動追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234285A JPS61201132A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 模型船自動追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201132A true JPS61201132A (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=12633342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234285A Pending JPS61201132A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 模型船自動追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201132A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012250619A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | National Maritime Research Institute | 模型試験用自航装置及び模型試験用自航システム |
| CN105334018A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-02-17 | 上海交通大学 | 利用风扇模拟流载荷的实验装置 |
| CN105372037A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-02 | 上海交通大学 | 船模试验中模拟风载荷的装置 |
| CN105486485A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 上海交通大学 | 利用深浸没螺旋桨模拟流载荷的实验装置 |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP4234285A patent/JPS61201132A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012250619A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | National Maritime Research Institute | 模型試験用自航装置及び模型試験用自航システム |
| CN105334018A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-02-17 | 上海交通大学 | 利用风扇模拟流载荷的实验装置 |
| CN105372037A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-02 | 上海交通大学 | 船模试验中模拟风载荷的装置 |
| CN105486485A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 上海交通大学 | 利用深浸没螺旋桨模拟流载荷的实验装置 |
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