JPS61241299A - 評価関数を用いた最適自動操舵制御方法 - Google Patents
評価関数を用いた最適自動操舵制御方法Info
- Publication number
- JPS61241299A JPS61241299A JP60081378A JP8137885A JPS61241299A JP S61241299 A JPS61241299 A JP S61241299A JP 60081378 A JP60081378 A JP 60081378A JP 8137885 A JP8137885 A JP 8137885A JP S61241299 A JPS61241299 A JP S61241299A
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- Japan
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- steering control
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- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、評価関数を用いた最適自動操舵制御方法に
関するものである。
関するものである。
近年、船舶の舵を最適にとって、所定の針路を保ち且つ
船舶の推進抵抗を最少に維持し、これによって、経済的
航行を図った最適自動操舵制御方法が種々提案され、一
部実用化されている。
船舶の推進抵抗を最少に維持し、これによって、経済的
航行を図った最適自動操舵制御方法が種々提案され、一
部実用化されている。
一般に、上記自動操舵制御を最適に行なうために評価関
数が用いられている。評価関数としては、但し、ｅ：設
定方位と実際の船舶の方位との間の偏差、 ６：船舶の旋回角速度、 Ｕ：船舶の舵角、 λ、λ１．λ２：重み係数、 Ｔ：平均時間 等があり、評価関数値（Ｊ）を実測し、それが最小にな
るように、制御パラメータが調整される。
数が用いられている。評価関数としては、但し、ｅ：設
定方位と実際の船舶の方位との間の偏差、 ６：船舶の旋回角速度、 Ｕ：船舶の舵角、 λ、λ１．λ２：重み係数、 Ｔ：平均時間 等があり、評価関数値（Ｊ）を実測し、それが最小にな
るように、制御パラメータが調整される。
上記のごとく評価関数の実測値を用いて自動操舵制御を
最適に行なうには、平均時間（’Ｉ’）を偏差（、）、
旋回角速度（Ｉｉりおよび舵角（ｕ）の周期より長くす
る必要がある。即ち、旋回角速度（ａ）および舵角（ｕ
）の周期は、偏差（ｅ）の周期によって代表されるので
、平均時間（Ｔ）を偏差（、）の周期以上にする必要が
あった。
最適に行なうには、平均時間（’Ｉ’）を偏差（、）、
旋回角速度（Ｉｉりおよび舵角（ｕ）の周期より長くす
る必要がある。即ち、旋回角速度（ａ）および舵角（ｕ
）の周期は、偏差（ｅ）の周期によって代表されるので
、平均時間（Ｔ）を偏差（、）の周期以上にする必要が
あった。
しかし、従来の自動操舵制御方法においては、上記偏差
（ｅ）の周期と無関係に評価関数の平均時間（Ｔ）を一
定としていたので、常に最適な自動操舵制御が行なわれ
るとは限らなかった。例えば、第３図に示すように、平
均時間（Ｔ）が偏差（ｅ）の周期（Ｔ′）より短かい場
合には、上記評価関数値（Ｊ）は、正確な値にならない
ので、それにもとづいて制御パラメータを調整しても最
適操舵制御が行なえない。
（ｅ）の周期と無関係に評価関数の平均時間（Ｔ）を一
定としていたので、常に最適な自動操舵制御が行なわれ
るとは限らなかった。例えば、第３図に示すように、平
均時間（Ｔ）が偏差（ｅ）の周期（Ｔ′）より短かい場
合には、上記評価関数値（Ｊ）は、正確な値にならない
ので、それにもとづいて制御パラメータを調整しても最
適操舵制御が行なえない。
従って、この発明の目的は、設定方位と実際の船舶の方
位との間の偏差（、）の周期が変化しても、常に最適な
自動操舵制御を行なうことができる、評価関数を用いた
最適自動操舵制御方法を提供することにある。
位との間の偏差（、）の周期が変化しても、常に最適な
自動操舵制御を行なうことができる、評価関数を用いた
最適自動操舵制御方法を提供することにある。
この発明は、最適自動操舵制御に用いられる評価関数の
平均時間（Ｔ）を、前記平均時間（Ｔ）が設定方位と実
際の船舶の方位との間の偏差（、）の周期以上になるよ
うに自動的に調整して、常に評価関数を正確に演算し、
その演算結果にもとづいて制御パラメータを決定し、か
くして、常に最適な自動操舵制御が行なえるようにする
ことに特徴を有する。
平均時間（Ｔ）を、前記平均時間（Ｔ）が設定方位と実
際の船舶の方位との間の偏差（、）の周期以上になるよ
うに自動的に調整して、常に評価関数を正確に演算し、
その演算結果にもとづいて制御パラメータを決定し、か
くして、常に最適な自動操舵制御が行なえるようにする
ことに特徴を有する。
次に、この発明の一実施態様を図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は、この発明の一実施態様のブロック図である。
第１図に示すように、舵角測定器１は、船舶の舵角（ｕ
）を連続的に測定し、旋回角速度測定器２は、船舶の旋
回角速度（δ）を連続的に測定し、そして、偏差測定器
３は、設定方位と実際。船舶の方位との間の偏差（ｅ）
を連続的に測定する。
）を連続的に測定し、旋回角速度測定器２は、船舶の旋
回角速度（δ）を連続的に測定し、そして、偏差測定器
３は、設定方位と実際。船舶の方位との間の偏差（ｅ）
を連続的に測定する。
偏差周期測定器４は、周期的に変化する偏差（８）のゼ
ロクロス周期、即ち、偏差（、）の値がプラスからマイ
ナスに変わる点の周期に基づいて、偏差（、）の周期（
′Ｉ′）を測定する。
ロクロス周期、即ち、偏差（、）の値がプラスからマイ
ナスに変わる点の周期に基づいて、偏差（、）の周期（
′Ｉ′）を測定する。
評価関数演算器５は、上記測定器１．２および３によっ
て連続的に測定された舵角（ｕ）、旋回角速度（ミ）お
よび偏差（ｅ）から、下記評価関数（Ｎに従って評価関
数値け）を演算する。
て連続的に測定された舵角（ｕ）、旋回角速度（ミ）お
よび偏差（ｅ）から、下記評価関数（Ｎに従って評価関
数値け）を演算する。
但し、ｅ：設定方位と実際の船舶の方位との間の偏差、
；３：船舶の旋回角速度、
Ｕ：船舶の舵角、
λ１．λ２：重み係数、
Ｔ：平均時間。
評価関数演算器５は、その平均時間（Ｔ）を、偏差周期
測定器４によって測定された偏差（、）の周期に応じて
適宜、自動的に調整する機能を備えている。
測定器４によって測定された偏差（、）の周期に応じて
適宜、自動的に調整する機能を備えている。
即ち、評価関数演算器５に、上記評価関数（Ａ）の平均
時間（Ｔ）を、前記平均時間（Ｔ）が偏差（、）の周期
（Ｔ′）以上になるように、自動的に調整する機能を備
えている。例えば、第２図（Ａ）、ＣＢ）に示すように
、偏差（−の周期が（Ｔ；）から（ＴＩ）に変化した場
合には、評価関数（Ｎの平均時間を（ＴＩ）から（Ｔ２
）に自動的に調整する。
時間（Ｔ）を、前記平均時間（Ｔ）が偏差（、）の周期
（Ｔ′）以上になるように、自動的に調整する機能を備
えている。例えば、第２図（Ａ）、ＣＢ）に示すように
、偏差（−の周期が（Ｔ；）から（ＴＩ）に変化した場
合には、評価関数（Ｎの平均時間を（ＴＩ）から（Ｔ２
）に自動的に調整する。
これによって、評価関数演算器５にょ９常に正確な評価
関数値（、Ｔ）が演算される。このようにして、正確な
評価関数値（Ｊ）が演算されたら、この演算結果にもと
づいて、制御パラメータ調整器６により、最適制御パラ
メータを決定する。制御装置７は、前記制御パラメータ
にもとづいて舵駆動装置８に最適操舵指令を出す。これ
によって、船舶は、設定方位に自動制御される。
関数値（、Ｔ）が演算される。このようにして、正確な
評価関数値（Ｊ）が演算されたら、この演算結果にもと
づいて、制御パラメータ調整器６により、最適制御パラ
メータを決定する。制御装置７は、前記制御パラメータ
にもとづいて舵駆動装置８に最適操舵指令を出す。これ
によって、船舶は、設定方位に自動制御される。
上述した、この発明においては、舵角測定器１、旋回角
速度測定器２および偏差測定器３によってそれぞれ舵角
（ｕ）、旋回角速度（ミ）および゛偏差（、）が連続的
に測定される。評価関数演算器５は、このようにして測
定された舵角（ｕ）、旋回角速度（ａ）および偏差（ｅ
）に基づいて、評価関数値（Ｊ）を演算するが、この際
、その平均時間（Ｔ）は、偏差周期測定器４からの偏差
（、）の周期（Ｔ′）と比較され、平均時間（Ｔ）は、
これが偏差（、）の周期（Ｔ′）以上になるように自動
的に調整される。
速度測定器２および偏差測定器３によってそれぞれ舵角
（ｕ）、旋回角速度（ミ）および゛偏差（、）が連続的
に測定される。評価関数演算器５は、このようにして測
定された舵角（ｕ）、旋回角速度（ａ）および偏差（ｅ
）に基づいて、評価関数値（Ｊ）を演算するが、この際
、その平均時間（Ｔ）は、偏差周期測定器４からの偏差
（、）の周期（Ｔ′）と比較され、平均時間（Ｔ）は、
これが偏差（、）の周期（Ｔ′）以上になるように自動
的に調整される。
なお、上記評価関数（Ａ）以外の評価関数を用いる場合
についても全く同様に行うことができる。
についても全く同様に行うことができる。
以上説明したように、この発明によれば、評価関数の平
均時間（Ｔ）を、これが設定方位と実際の船舶の方位と
の間の偏差（、）の周期以上になるように自動調整して
、常に、評価関数を正確に演算し、その演算結果にもと
づいて制御パラメータを決定することによって、常に最
適な自動操舵制御が行なえるといつだきわめて有用な効
果がもたらされる。
均時間（Ｔ）を、これが設定方位と実際の船舶の方位と
の間の偏差（、）の周期以上になるように自動調整して
、常に、評価関数を正確に演算し、その演算結果にもと
づいて制御パラメータを決定することによって、常に最
適な自動操舵制御が行なえるといつだきわめて有用な効
果がもたらされる。
第１図は、この発明の一実施態様のブロック図、第２図
（Ａ） 、 （Ｂ）および第３図は、偏差（、）の時間
的変化を示すグラフである。図面において、１・・・舵
角測定器 ２・・・旋回角速度測定器３・・・偏差
測定器 ４・・・偏差周期測定器５・・・評価関数
演算器 ６・・・制御パラメータ調整器７・・・制御装
置 ８・・・舵駆動装置および船舶
（Ａ） 、 （Ｂ）および第３図は、偏差（、）の時間
的変化を示すグラフである。図面において、１・・・舵
角測定器 ２・・・旋回角速度測定器３・・・偏差
測定器 ４・・・偏差周期測定器５・・・評価関数
演算器 ６・・・制御パラメータ調整器７・・・制御装
置 ８・・・舵駆動装置および船舶
Claims (1)
- 最適自動操舵制御に用いられる評価関数の平均時間を、
前記平均時間が設定方位と実際の船舶の方位との間の偏
差の周期以上になるように自動的に調整して、常に評価
関数を正確に演算し、その演算結果にもとづいて制御パ
ラメータを決定し、かくして、常に最適な自動操舵制御
が行なえるようにすることを特徴とする、評価関数を用
いた最適自動操舵制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60081378A JPS61241299A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 評価関数を用いた最適自動操舵制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60081378A JPS61241299A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 評価関数を用いた最適自動操舵制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241299A true JPS61241299A (ja) | 1986-10-27 |
Family
ID=13744637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60081378A Pending JPS61241299A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 評価関数を用いた最適自動操舵制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61241299A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS643712A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Nissan Motor | Steering controller for vehicle |
| JP2011126361A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 自動操舵装置及び方法 |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60081378A patent/JPS61241299A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS643712A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Nissan Motor | Steering controller for vehicle |
| JP2011126361A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 自動操舵装置及び方法 |
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