KR102488766B1 - 선회형 추진기 및 선회형 추진기의 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 선회형 추진기는, 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부를 선회시키는 선회 장치와 제어 장치를 구비하고, 제어 장치는, 유지부의 실제 선회 각도와 변경 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도에 대해 불감대 처리를 수행하고, 불감대 처리 후의 편차 각도인 처리 후 편차 각도를 결정하고, 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는 유지부를 선회시키고, 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 유지부의 선회를 정지시키며, 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 지령 각도를 지령 각도와 동일한 각도로 설정하고, 정회전 방향으로 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 지령 각도보다 큰 각도로 설정하고, 역회전 방향으로 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 지령 각도 보다 작은 각도로 설정하도록 구성되어 있다.
Description
본 발명은 선회형 추진기 및 선회형 추진기의 제어 방법에 관한 것이다.
선박에 탑재되는 선회형 추진기는 스크류 프로펠러와 스크류 프로펠러를 유지(保持)하는 유지부를 구비하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 유지부는 수평 방향으로 선회하도록 구성되어 있고, 유지부의 선회 각도를 조절하여 선박을 임의의 방향으로 추진시킬 수 있다.
선회형 추진기는, 오퍼레이터가 입력한 지령 각도와 유지부의 실제 선회 각도의 편차 각도(차이)가 제로가 되도록 유지부를 선회시키고, 편차 각도가 제로가 되었을 때 유지부의 선회를 정지시킨다. 즉, 피드백 제어를 수행한다. 그러나, 실제 선회 각도가 지령 각도로부터 약간 벗어난 경우나, 실제 선회 각도의 계측 오차가 생기는 경우에까지 유지부를 선회시키면, 불필요한 에너지를 소비할 우려가 있다. 따라서, 유지부의 선회 각도를 제어함에 있어 불감대(不感帶) 처리를 수행할 수 있다.
불감대 처리는 제로 이하의 값을 하한 값으로 제로 이상의 값을 상한 값으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 편차 각도가 불감대 범위에 있는 때에는, 당해 편차 각도를 제로로 간주하는 처리이다. 이러한 처리를 수행함으로써, 예를 들어 실제 선회 각도가 지령 각도로부터 약간 벗어난 경우나, 실제 선회 각도의 계측 오차가 생기는 경우에는, 편차 각도가 제로로 간주되기 때문에, 유지부는 정지된 상태가 된다. 따라서, 불필요한 에너지의 소비를 억제할 수 있다.
그러나, 불감대 처리를 수행하면, 유지부를 지령 각도를 향해 선회시키는 경우, 편차 각도가 불감대 범위에 들어가면, 유지부가 지령 각도에 이르지 않았다 하더라도, 그 시점에서 유지부는 정지한다. 따라서, 선회 장치의 응답성이 높은 경우에는, 유지부는 지령 각도에 이르지 않게 되어, 위치 결정의 정밀도가 저하되는 문제가 생긴다.
본 발명은 이상과 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 불감대 처리를 수행함에 있어서, 선회 장치의 응답성이 높은 경우에도, 유지부의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있는 선회형 추진기 및 선회형 추진기의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 선회형 추진기는, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와, 입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 지령 각도에 기초하여 변경 지령 각도를 설정하고, 상기 유지부의 실제 선회 각도와 상기 변경 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 변경 지령 각도를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도와 동일한 각도로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도보다 큰 각도로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도 보다 작은 각도로 설정하도록 구성되어 있다.
이러한 선회형 추진기에서는, 정회전 방향으로 유지부가 선회하는 경우는, 변경 지령 각도가 지령 각도 보다 크게 설정되기 때문에, 편차 각도는 작아진다. 그 결과, 유지부가 정회전 방향으로 선회하여 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값에 이른 시점에서, 이미 유지부는 지령 각도의 근처에 위치하게 된다. 즉, 이 시점에서 처리 후 편차 각도가 제로인 것으로 하여 유지부의 선회를 정지시켜도, 유지부를 지령 각도의 근처에 위치시킬 수 있다. 또한, 역회전 방향으로 유지부가 선회하는 경우는, 변경 지령 각도가 지령 각도 보다 작게 설정되기 때문에, 편차 각도가 커진다. 그 결과, 유지부가 역회전 방향으로 선회하여 편차 각도가 불감대 범위의 상한 값에 이른 시점에서, 이미 유지부는 지령 각도 근처에 위치하게 된다. 즉, 이 시점에서 처리 후 편차 각도가 제로인 것으로 하여 유지부의 선회를 정지시켜도, 유지부를 지령 각도 근처에 위치시킬 수 있다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 선회 장치의 응답성이 높은 경우에도, 유지부의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기는, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와, 입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 상기 유지부의 실제 선회 각도로부터 상기 지령 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정하도록 구성되어 있다.
이러한 선회형 추진기에서는, 정회전 방향으로 유지부가 선회하는 경우는, 불감대 범위의 하한 값을 기준 하한값 보다 큰 값으로 설정한다. 따라서, 유지부가 정회전 방향으로 선회하여 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값에 이른 시점에서, 이미 유지부는 지령 각도의 근처에 위치하게 된다. 즉, 이 시점에서 처리 후 편차 각도가 제로인 것으로 하여 유지부의 선회를 정지시켜도, 유지부를 지령 각도의 근처에 위치시킬 수 있다. 또한, 역회전 방향으로 유지부가 선회하는 경우는, 불감대 범위의 상한 값을 기준 상한 값보다 작은 값으로 설정한다. 따라서, 유지부가 역회전 방향으로 선회하여 편차 각도가 불감대 범위의 상한 값에 이른 시점에서, 이미 유지부는 지령 각도 근처에 위치하게 된다. 즉, 이 시점에서 처리 후 편차 각도가 제로인 것으로 하여 유지부의 선회를 정지시켜도, 유지부를 지령 각도 근처에 위치시킬 수 있다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 선회 장치의 응답성이 높은 경우에도, 유지부의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기는, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와, 입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 상기 지령 각도로부터 상기 유지부의 실제 선회 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정하도록 구성되어 있다.
전술한 선회형 추진기에서는 유지부의 실제 선회 각도로부터 지령 각도를 뺀 각도를 편차 각도로서 정의하고 있는 것에 반해서, 이러한 선회형 추진기에서는 지령 각도로부터 유지부의 실제 선회 각도를 뺀 각도를 편차 각도로서 정의하고 있다. 이 경우에도, 불감대 영역의 설정을 전술한 선회형 추진기의 경우와 반대로 하고 있기 때문에, 전술한 선회형 추진기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기는, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와, 입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 유지부의 실제 선회 각도에 기초하여 변경 실제 선회 각도를 결정하고, 상기 변경 실제 선회 각도와 상기 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때에는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 변경 실제 선회 각도를 결정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도와 동일한 각도로 결정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도보다 작은 각도로 결정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도 보다 큰 각도로 출력하도록 구성되어 있다.
이러한 선회형 추진기에서는, 정회전 방향으로 유지부가 선회하는 경우는, 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도 보다 작은 각도로 결정하기 때문에, 편차 각도는 작아진다. 그 결과, 유지부가 정회전 방향으로 선회하여 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값에 이른 시점에서, 이미 유지부는 지령 각도 근처에 위치하게 된다. 즉, 이 시점에서 처리 후 편차 각도가 제로인 것으로 하여 유지부의 선회를 정지시켜도, 유지부를 지령 각도의 근처에 위치시킬 수 있다. 또한, 역회전 방향으로 유지부가 선회하는 경우는, 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도 보다 큰 각도로 결정하기 때문에, 편차 각도가 커진다. 그 결과, 유지부가 역회전 방향으로 선회하여 편차 각도가 불감대 범위의 상한 값에 이른 시점에서, 이미 유지부는 지령 각도 근처에 위치하게 된다. 즉, 이 시점에서 처리 후 편차 각도가 제로인 것으로 하여 유지부의 선회를 정지시켜도, 유지부를 지령 각도 근처에 위치시킬 수 있다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 선회 장치의 응답성이 높은 경우에도, 유지부의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기는, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와, 입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 지령 각도와 상기 유지부의 실제 선회 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고, 상기 편차 각도가 제로에 이른 후에는, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키도록 구성되어 있다.
이러한 선회형 추진기는 편차 각도가 제로에 이르기까지는 불감대 처리를 수행하지 않고 선회 각도의 제어가 실시되기 때문에, 선회 장치의 응답성이 높은 경우에도, 유지부의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 또한 편차 각도가 제로에 이른 후는 불감대 처리를 수행하면서 선회 각도의 제어가 수행되기 때문에, 불필요한 에너지 소비를 억제할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 선회형 추진기의 제어 방법은, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서, 입력된 지령 각도에 기초하여 변경 지령 각도를 설정하고, 상기 유지부의 실제 선회 각도와 상기 변경 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 변경 지령 각도를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도와 동일한 각도로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도보다 큰 각도로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도 보다 작은 각도로 설정한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기의 제어 방법은, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 상기 유지부의 실제 선회 각도로부터 입력된 지령 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기의 제어 방법은, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 입력된 지령 각도로부터 상기 유지부의 실제 선회 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기의 제어 방법은, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서, 상기 유지부의 실제 선회 각도에 기초하여 변경 실제 선회 각도를 결정하고, 상기 변경 실제 선회 각도와 입력된 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때에는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며, 상기 변경 실제 선회 각도를 결정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도와 동일한 각도로 결정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도보다 작은 각도로 결정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도 보다 큰 각도로 출력한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 선회형 추진기의 제어 방법은, 스크류 프로펠러와, 상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서, 입력된 지령 각도와 상기 유지부의 실제 선회 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고, 상기 편차 각도가 제로에 이른 후에는, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시킨다.
상기의 선회형 추진기 및 선회형 추진기의 제어 방법에 의하면, 불감대 처리를 수행함에 있어서, 선회 장치의 응답성이 높은 경우에도 유지부의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 선회형 추진기의 개략적인 구성도이다.
도 2는 선회 방향 및 선회 각도를 설명하는 도면이다.
도 3은 제1 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 4는 입력되는 지령 각도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 비교예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 6은 제1 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 7은 제2 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 8은 제2 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 9는 제3 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 10은 제3 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 11은 제4 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 12는 제4 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 2는 선회 방향 및 선회 각도를 설명하는 도면이다.
도 3은 제1 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 4는 입력되는 지령 각도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 비교예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 6은 제1 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 7은 제2 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 8은 제2 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 9는 제3 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 10은 제3 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
도 11은 제4 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다.
도 12는 제4 실시예의 유지부의 동작을 도시하는 도면이다.
(제1 실시예)
<선회형 추진기의 개략적인 구성>
먼저, 제1 실시예에 따른 선회형 추진기(100)의 개략적인 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 선회형 추진기(100)의 개략적인 구성도이다. 선회형 추진기(100)는 선박의 추진기이고, 도 1에 도시된 바와 같이 스크류 프로펠러(10)와, 유지부(20)와, 선회 장치(30)와, 선회 각도 계측 장치(40)와, 제어 장치(50)를 구비하고 있다. 이하에서, 이러한 구성 요소에 대해 차례로 설명한다.
스크류 프로펠러(10)는 도면 밖의 엔진으로부터 전달되는 동력에 의해 회전하는 부분이다. 스크류 프로펠러(10)는 복수의 회전 날개(11)를 구비하고 있고, 이러한 회전 날개(11)가 수중에서 회전함으로써 추력이 발생한다. 스크류 프로펠러(10)는 회전 날개(11)의 각도가 변화하는 「가변 피치 프로펠러」라도 좋고, 회전 날개(11)의 각도가 일정한 「고정 피치 프로펠러」라도 좋다.
유지부(20)는 스크류 프로펠러(10)를 유지하는 장치이다. 본 실시예의 유지부(20)는 스크류 프로펠러(10)의 회전축이 수평이 되도록 유지한다. 또한, 유지부(20) 자체도 수평 방향으로 선회한다. 즉, 유지부(20)는 연직 방향으로 연장되는 선회축을 중심으로 선회한다. 여기서, 이하에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 평면에서 볼 때 유지부(20)가 시계 방향으로 선회할 때의 방향을 「정회전 방향」으로 칭하고, 반시계 방향으로 선회할 때의 방향을 「역회전 방향」으로 칭하기로 한다. 유지부(20)는 정회전 방향 및 역회전 방향의 어느 방향으로도 360 도 이상 선회할 수 있다. 또한, 선회 각도는 평면에서 볼 때 시계 방향으로 커지는 것으로 한다.
선회 장치(30)는 유지부(20)를 선회시키는 장치이다. 본 실시예의 선회 장치(30)는 전동식이고, 유지부(20)의 상부에 설치된 유지부 측 기어(31)와, 유지부 측 기어(31)와 맞물리는 모터 측 기어(32)와, 모터 측 기어(32)에 접속되는 구동 모터(33)와, 구동 모터(33)의 회전 속도 및 회전 방향을 조절하는 전력 변환 장치(34)를 구비하고 있다. 여기서, 선회 장치(30)는 유압식이라도 좋다.
선회 각도 계측 장치(40)는 유지부(20)의 실제 선회 각도를 계측하는 장치이다. 본 실시예에서는, 선회 각도 계측 장치(40)는 유지부 측 기어(31)에 형성된 각도 센서를 이용하여 유지부(20)의 실제 선회 각도를 계측한다. 그러나, 선회 각도 계측 장치(40)는 구동 모터(33)의 회전 속도 등으로부터 실제 선회 각도를 산출(계측)하도록 구성되어 있어도 좋다.
제어 장치(50)는 유지부(20)의 선회 각도 등을 제어하는 장치이다. 제어 장치(50)는 프로세서, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 I/O 인터페이스 등을 구비하고 있다. 제어 장치(50)의 비휘발성 메모리에는, 후술하는 제어 프로그램 및 각종 데이터가 보존되어 있고, 프로세서가 이러한 제어 프로그램에 기초하여 휘발성 메모리를 이용하여 연산 처리를 수행한다.
제어 장치(50)는 선체에 설치된 오퍼레이터 조작 장치(101)와 전기적으로 접속되어 있고, 오퍼레이터 조작 장치(101)로부터 송신되는 지령 신호를 수신하여, 지령 각도를 취득한다. 즉, 제어 장치(50)에는 지령 각도가 입력된다. 또한, 제어 장치(50)는 선회 각도 계측 장치(40)와 전기적으로 접속되어 있고, 선회 각도 계측 장치(40)로부터 송신되는 계측 신호에 기초하여 유지부(20)의 실제 선회 각도를 취득할 수 있다. 또한, 제어 장치(50)는 선회 장치(30)의 전력 변환 장치(34)와 전기적으로 접속되어 있고, 전력 변환 장치(34)에 제어 신호를 송신할 수 있다. 이에 따라서, 제어 장치(50)는 구동 모터(33)의 회전 방향 및 회전 속도를 조절할 수 있고, 나아가서는 유지부(20)의 선회 방향 및 선회 속도를 조절할 수 있다.
<제어 프로그램>
이어서, 유지부(20)의 선회 각도를 제어하는 프로그램에 대해 설명한다. 도 3은 제어 프로그램의 플로우 차트이다. 도 3에 도시된 제어 프로그램은 제어 장치(50)에 의해 실행된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어 프로그램이 개시되면, 제어 장치(50)는 오퍼레이터 조작 장치(101)로부터 지령 각도를 취득하는 한편, 선회 각도 계측 장치(40)로부터 유지부(20)의 실제 선회 각도를 취득한다(스텝(S1)).
이어서, 제어 장치(50)는 스텝(S1)에서 취득한 지령 각도에 기초하여 변경 지령 각도를 설정한다(스텝(S2)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회할 때는 변경 지령 각도를 지령 각도보다 큰 값으로 설정하고, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회할 때는 변경 지령 각도를 지령 각도보다 작은 각도로 설정한다. 여기서, 유지부(20)의 선회 방향은 후술하는 스텝(S5)에서 선택하지만, 선회 방향이 선택되지 않은 초기 단계에서는, 변경 지령 각도를 지령 각도와 동일한 각도로 설정하면 된다. 또한, 유지부(20)가 지령 각도 또는 그 부근에 위치하는 경우(후술하는 처리 후 편차 각도가 제로인 경우), 제어 장치(50)는 변경 지령 각도를 지령 각도와 동일한 각도로 설정한다.
일례로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 0 도인 때에, 제어 장치(50)가 지령 각도로서 160 도를 취득하였다고 한다. 이 경우, 제어 장치(50)는, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우에는, 변경 지령 각도로서 지령 각도보다 큰 각도, 예를 들어 160.5 도로 설정한다. 또한, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하는 경우에는, 변경 지령 각도로서 지령 각도보다 작은 각도, 예를 들어 159.5 도로 설정한다. 또한, 유지부(20)가 지령 각도 또는 그 부근에 위치하는 경우에는, 변경 지령 각도를 지령 각도와 동일한 160 도로 설정한다.
이어서, 제어 장치(50)는 편차 각도를 산출한다(스텝(S3)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S1)에서 취득한 실제 선회 각도로부터 스텝(S2)에서 설정한 변경 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출한다. 예를 들어, 스텝(S2)에서 설정한 변경 지령 각도가 160.5 도인 때, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 150 도까지 도달하였을 때의 편차 각도는 -10.5 도로 된다. 또한, 스텝(S2)에서 설정한 변경 지령 각도가 159.5 도인 때, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 170 도까지 도달하였을 때의 편차 각도는 +10.5 도로 된다.
이어서, 제어 장치(50)는 불감대 처리를 수행한다(스텝(S4)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S3)에서 산출한 편차 각도가 소정의 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 소정의 불감대 범위에 있는 때는 처리 후 편차 각도를 제로로 결정한다. 여기서, 불감대 범위는 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 한다(상한 값 및 하한 값은 불감대 범위에 포함된다). 또한, 불감대 범위는 소정의 폭을 가지고 있다(즉, 하한 값과 상한 값은 동일한 값은 아니다).
본 실시예에서는, 불감대 범위의 하한 값을 -0.5 도로 하고, 상한 값을 +0.5 도로 한다. 이 경우, 편차 각도가 -10.5 도이면 편차 각도가 불감대 범위에 있지 않기 때문에, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 -10.5 도 결정한다. 마찬가지로, 편차 각도가 +10.5 도이면 편차 각도가 불감대 범위에 있지 않기 때문에, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 +10.5 도 결정한다.
이에 반해서, 변경 지령 각도가 160.5 도인 때, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 160 도까지 도달하면 편차 각도는 -0.5 도로 된다. 이 때, 편차 각도는 불감대 범위의 하한 값에 대응하기 때문에, 불감대 범위에 포함되게 된다. 따라서, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정한다. 마찬가지로, 변경 지령 각도가 159.5 도인 때, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 160 도까지 도달하면, 편차 각도는 +0.5 도로 되기 때문에, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정한다.
이어서, 제어 장치(50)는 스텝(S4)에서 결정된 처리 후 편차 각도에 기초하여 필요에 따라 유지부(20)를 선회시킨다(스텝(S5)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도가 0 도인 때는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)의 선회를 정지시키고, 처리 후 편차 각도가 0 도가 아닌 경우에는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)를 선회시킨다.
유지부(20)를 선회시키는 경우는, 유지부(20)의 선회 방향을 선택하고, 유지부의 선회 속도를 결정하여 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신한다. 본 실시예에서는, 선회 거리가 적은 방향을 선회 방향으로 선택한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 0 도로부터 변경 지령 각도(초기 값)인 160 도까지 유지부(20)가 선회하는 경우, 정회전 방향으로 선회하는 것이 역회전 방향으로 선회하는 경우에 비해 선회 거리가 적다. 따라서, 이 경우, 제어 장치(50)는 선회 방향으로서 정회전 방향을 선택한다. 또한, 본 실시예에서는, 제어 장치(50)는 유지부(20)의 선회 속도를 PID 제어를 이용하여 결정한다. 그러나, 유지부(20)의 선회 속도는 PID 제어 이외의 방법을 이용하여 결정하여도 좋다. PID 제어에서는, 처리 후 편차 각도의 절대 값이 클수록 선회 속도로서 큰 값이 결정된다.
스텝(S5)을 거친 후에는, 스텝(S1)으로 돌아가 스텝(S1) 내지 스텝(S5)을 반복한다. 이상의 제어 프로그램을 실행함으로써, 유지부(20)는 변경 지령 각도를 향해 선회한다. 즉, 본 실시예에서는, 지령 각도가 아니고, 변경 지령 각도에 기초하여 피드백 제어가 수행된다.
<유지부의 동작>
다음으로, 비교예에서 유지부(20)의 동작과 본 실시예에서 유지부(20)의 동작에 대해 설명한다. 도 5는 비교예에서 유지부(20)의 동작을 도시하는 도면이다. 도면 중의 곡선은, 유지부(20)의 실제 선회 각도의 시간 변화를 나타내고 있다. 도 5에서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축이 선회 각도를 나타내고 있다. 도면 중의 사선 부분은 불감대 범위에 해당한다. 여기서, 유지부(20)는 정회전 방향으로 선회하는 것으로 한다.
도 5의 비교예에 따른 선회형 추진기에서는, 스텝(S2)이 생략된다. 즉, 비교예에 따른 선회형 추진기에서는, 스텝(S3)에서 변경 실제 선회 각도가 아니고, 실제 선회 각도로부터 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출하고, 이러한 편차 각도에 기초하여 유지부(20)의 선회 각도가 제어된다. 즉, 지령 각도에 기초하여 피드백 제어가 수행된다. 이 점 이외에는, 비교예에 따른 선회형 추진기는 본 실시예에 따른 선회형 추진기(100)과 동일한 구성을 구비하고 있다.
비교예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 시간(T0)에서 제어 장치(50)가 지령 각도를 취득하면, 유지부(20)는 입력된 지령 각도를 향해 선회하기 시작한다. 상술한 예로 말하면, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 0 도인 때에, 제어 장치(50)가 지령 각도로서 160 도를 취득하면, 유지부(20)는 지령 각도인 160 도를 향해 선회하기 시작한다.
그리고, 시간(T1)에서 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값에 이르고, 이 때 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정하고, 유지부(20)를 정지시킨다. 이에 따라서, 유지부(20)는 불감대 범위의 하한 값에 대응하는 선회 각도에서 정지한다. 상술한 예로 말하면, 불감대 범위의 하한 값이 -0.5 도인 것으로 하면, 유지부(20)는 159.5 도까지 선회한 시점에서 정지한다.
그리고, 선회 장치(30)의 응답성이 높은 경우에는, 유지부(20)의 실제 선회 각도는 증가하지 않고, 유지부(20)는 지령 각도에 이르지는 않는다. 상술한 예로 말하면, 유지부(20)는 159.5 도인채로 정지하고, 지령 각도인 160 도에 이르지 않는다.
도 6은 본 실시예에서 유지부(20)의 동작을 도시하는 도면이다. 도 5와 마찬가지로, 도면 중의 곡선은 유지부(20)의 실제 선회 각도의 시간 변화를 나타내고 있다. 또한, 도 6에서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축이 선회 각도를 나타내고 있다. 도면 중의 사선 부분은 불감대 범위에 해당한다. 여기서, 유지부(20)는 정회전 방향으로 선회하는 것으로 한다.
본 실시예에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 시간(T0)에서 제어 장치(50)가 지령 각도를 취득하면, 유지부(20)는 입력된 지령 각도가 아니고, 변경 지령 각도를 향해 선회하기 시작한다. 상술한 예로 말하면, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 0 도인 때에, 제어 장치(50)가 지령 각도로서 160 도를 취득하면, 유지부(20)는 변경 지령 각도인 160.5 도를 향해 선회하기 시작한다.
그리고, 시간(T2)에서 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값에 이르고, 이 때 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정하고, 유지부(20)를 정지시킨다. 이에 따르면, 유지부(20)는 불감대 범위의 하한 값에 해당하는 선회 각도에서 정지한다. 상술한 예로 말하면, 불감대 범위의 하한 값이 -0.5인 것으로 하면, 유지부(20)는 160 도까지 선회한 시점에서 정지한다. 즉, 유지부(20)는 지령 각도인 160 도에서 정지한다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면, 선회 장치(30)의 응답성이 높은지 여부에 관계없이, 유지부(20)를 지령 각도까지 선회시킬 수 있다.
그 후, 편차 각도가 불감대 범위에 있게 되고(처리 후 편차 각도가 제로가 되고) 나서는, 변경 지령 각도는 지령 신호와 동일한 각도로 설정된다. 상술한 예로 말하면, 160.5 도였던 변경 지령 각도가 160 도로 설정된다. 이에 따라서, 불감대 범위에 해당하는 선회 각도 범위도 선회 각도가 작은 방향으로 슬라이드한다. 그 결과, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 변경 지령 각도로부터 약간 어긋나거나, 실제 선회 각도의 계측 오차가 생기거나 하여도 간단게는 유지부(20)는 선회하지 않는다. 따라서, 유지부(20)의 불필요한 선회에 의한 에너지 손실을 억제할 수 있다.
여기서, 이상에서는 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우를 예로 들어 유지부(20)의 동작을 설명하였지만, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하는 경우에는, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우와는 반대로, 제어 장치(50)는 변경 지령 각도를 지령 각도보다 크게 설정한다. 이에 따라서, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우와 마찬가지로, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하는 경우에도 유지부(20)를 지령 각도 또는 그 부근에서 정지시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 선회형 추진기(100)에서는 불감대 처리를 수행함에 있어서, 선회 장치(30)의 응답성이 높다고 하여도, 유지부(20)가 지령 각도까지 선회할 수 있기 때문에, 유지부(20)의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 스텝(S3)에서, 실제 선회 각도로부터 변경 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출하고, 이 편차 각도를 이용하여 후의 처리를 수행하고 있다. 그러나, 실제 선회 각도로부터 변경 지령 각도를 뺀 각도가 아닌 변경 지령 각도로부터 실제 선회 각도를 뺀 각도를 편차 각도로 하고, 그 후의 처리를 수행하여도 좋다. 이 경우에도, 본 실시예의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제2 실시예)
<제어 프로그램>
다음으로, 제2 실시예에 따른 선회형 추진기(200)에 대해 설명한다. 본 실시예에 따른 선회형 추진기(200)는 제1 실시예에 따른 선회형 추진기(100)와 기본적인 구성은 동일하다(도 1 참조). 그러나, 본 실시예의 제어 프로그램은 제1 실시예의 제어 프로그램과 일부 다르다. 이하에서는, 제1 실시예의 제어 프로그램과 비교하면서 제2 실시예의 제어 프로그램에 대해 설명한다.
도 7은 제2 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제어 프로그램은 변경 지령 각도를 설정하는 스텝(S2)(도 3 참조)을 구비하지 있지 않은 한편, 불감대 범위를 설정하는 스텝(S3a)을 구비하고 있다는 점에서, 제1 실시예의 제어 프로그램과 다르다.
본 실시예에서는 제어 프로그램이 개시되면, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 제어 장치(50)는 오퍼레이터 조작 장치(101)로부터 지령 각도를 취득하고, 선회 각도 계측 장치(40)로부터 유지부(20)의 실제 선회 각도를 취득한다(스텝(S1)).
이어서, 제어 장치(50)는 편차 각도를 산출한다(스텝(S3)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S1)에서 취득한 실제 선회 각도로부터 마찬가지로 스텝(S1)에서 취득한 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출한다. 예를 들어, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 150 도까지 도달하였을 때의 편차 각도는 -10 도이다. 또한, 예를 들어, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 170 도까지 도달하였을 때의 편차 각도는 +10 도이다.
이어서, 제어 장치(50)는 불감대 범위를 설정한다(스텝(S3a)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는, 유지부(20)가 지령 각도 또는 그 근방에 있을 때(즉, 처리 후 편차 각도가 제로일 때), 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정한다. 본 실시예에서는, 기준 하한 값을 -0.5 도로 하고 기준 상한 값을 +0.5 도로 한다. 이 경우, 불감대 범위의 하한 값은 -0.5 도로 설정되고, 상한 값은 +0.5 도로 설정되게 된다.
한편, 제어 장치(50)는, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회할 때는 불감대 범위의 하한 값을 기준 하한 값보다 큰 값으로 설정한다. 본 실시예에서는, 불감대 범위의 하한 값을 0 도로 설정한다. 여기서, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회할 때는, 불감대 범위의 상한 값은 특별히 설정할 필요는 없지만, 기준 상한 값과 같이 +0.5 도로 설절하여도 좋다. 또한, 불감대 범위의 상한 값을 기준 상한 값보다 크게 하여, 불감대 범위 전체를 오프셋하여도 좋다.
또한, 제어 장치(50)는, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회할 때는 불감대 범위의 상한 값을 기준 상한 값보다 작은 값으로 설정한다. 본 실시예에서는, 불감대 범위의 상한 값을 0 도로 설정한다. 여기서, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회할 때는 불감대 범위의 하한 값은 특별히 설정할 필요는 없지만, 기준 하한 값과 같이 -0.5 도로 설정하여도 좋다. 또한, 불감대 범위의 하한 값을 기준 하한 값보다 작게 하여, 불감대 범위 전체를 오프셋하여도 좋다.
여기서, 유지부(20)가 지령 각도 또는 그 근방에 있는지 여부(즉, 처리 후 편차 각도가 제로인지 여부)가 분명하지 않고, 유지부(20)의 선회 방향이 분명하지 않은 초기 단계의 경우는, 불감대 범위의 하한 값을 상기의 기준 하한 값으로 설정함과 함께 상한 값을 상기의 기준 상한 값으로 설정하면 좋다.
이어서, 제어 장치(50)는 불감대 처리를 수행한다(스텝(S4)). 본 실시예에서 불감대 처리는, 제1 실시예에서 불감대 처리와 동일하다. 그러나, 상기와 같이 불감대 범위가 일정하지 않은 점에서 제1 실시예의 경우와 다르다. 본 실시예의 경우, 예를 들어 편차 각도가 기준 하한 값보다 큰 -0.3 도라도, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회할 때는, 불감대 범위에 들어가지 않게 된다.
이어서, 제어 장치(50)는 스텝(S4)에서 결정된 처리 후 편차 각도에 기초하여 필요에 따라 유지부(20)를 선회시킨다(스텝(S5)). 구체적으로는, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도가 0 도인 때는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)의 선회를 정지시키고, 처리 후 편차 각도가 0 도가 아닌 때에는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)를 선회시킨다. 스텝(S5)을 거친 후에는, 스텝(S1)으로 돌아가 스텝(S1) 내지 스텝(S5)을 반복한다.
<유지부의 동작>
다음으로, 본 실시예에서 유지부(20)의 동작에 대해 설명한다. 도 8은 본 실시예에서의 유지부(20)의 동작을 도시하는 도면이다. 도면 중의 곡선은 유지부(20)의 실제 선회 각도의 시간 변화를 나타내고 있다. 도 8에서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축이 선회 각도를 나타내고 있다. 도면 중의 사선 부분은 불감대 범위에 해당한다. 여기서, 유지부(20)는 정회전 방향으로 선회하는 것으로 한다.
본 실시예에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 시간(T0)에서 제어 장치(50)가 지령 각도를 취득하면, 유지부(20)는 입력된 지령 각도를 향해 선회하기 시작한다. 상술한 예로 말하면, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 0 도인 때에, 제어 장치(50)가 지령 각도로 160 도를 취득하면, 유지부(20)는 지령 각도인 160 도를 향해 선회하기 시작한다. 이 때, 불감대 범위의 하한 값은 기준 하한 값인 -0.5 도 보다 큰 0 도로 설정된다.
그리고, 시간(T3)에서 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값인 0 도에 이르면, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정하고, 유지부(20)를 정지시킨다. 본 실시예에서는, 불감대 범위의 하한 값이 0 도이므로, 유지부(20)는 지령 각도까지 선회한 시점에서 정지하게 된다. 상술한 예로 말하면, 유지부(20)는 160 도까지 선회한 시점에서 멈춘다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면, 선회 장치(30)의 응답성이 높은지 여부에 관계없이, 유지부(20)를 지령 각도까지 선회시킬 수 있다.
그 후, 편차 각도가 불감대 범위에 있게 되고(처리 후 편차 각도가 제로가 되고) 나서는, 불감대 범위의 하한 값을 기준 하한 값으로 설정하고, 불감대 범위의 상한 값을 기준 상한 값으로 설정한다. 본 실시예에서는, 불감대 범위의 하한 값을 -0.5 도로 설정하고, 불감대 범위의 상한 값을 +0.5 도로 설정한다. 이에 따라서, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 변경 지령 각도로부터 약간 어긋나거나, 실제 선회 각도의 계측 오차가 생기거나 하여도 간단하게 유지부(20)는 선회하지 않는다. 따라서, 유지부(20)의 불필요한 선회에 의한 에너지 손실을 억제할 수 있다.
여기서, 이상에서는 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우를 예로 들어 유지부(20)의 동작을 설명하였지만, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하는 경우에는, 유지부(20)가 정회전의 방향 선회하는 경우와는 달리, 제어 장치(50)는 불감대 범위의 상한 값을 기준 상한 값보다 작은 값(0도)로 설정한다. 이에 따라서, 유지부(20)를 지령 각도 또는 그 부근에서 정지시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 선회형 추진기(200)에서는, 불감대 처리를 수행함에 있어서, 선회 장치(30)의 응답성이 높다고 하여도, 유지부(20)가 지령 각도까지 선회할 수 있기 때문에, 유지부(20)의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 스텝(S3)에서, 실제 선회 각도로부터 변경 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출하고, 이 편차 각도를 이용하여 후의 처리를 수행하고 있다. 그러나, 실제 선회 각도로부터 변경 지령 각도를 뺀 각도가 아니고, 변경 지령 각도로부터 실제 선회 각도를 뺀 각도를 편차 각도로 하고, 그 후의 처리를 수행하여도 좋다. 이 경우에는 본 실시예의 경우와 불감대 범위의 설정이 다르다. 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S3a)에서, 유지부(20)가 지령 각도 또는 그 근방에 있을 때, 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하는 점은 같지만, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회할 때는 불감대 범위의 상한 값을 기준 상한 값보다 낮은 값으로 설정하고, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회할 때는 불감대 범위의 하한 값을 기준 하한 값보다 큰 값으로 설정한다.
(제3 실시예)
<제어 프로그램>
다음으로, 제3 실시예에 따른 선회형 추진기(300)에 대해 설명한다. 본 실시예에 따른 선회형 추진기(300)는 제1 실시예에 따른 선회형 추진기(100)와 기본적인 구성은 동일하다(도 1 참조). 그러나, 본 실시예의 제어 프로그램은 제1 실시예의 제어 프로그램과 일부 다르다. 이하에서는, 제1 실시예의 제어 프로그램과 비교하면서 제3 실시예의 제어 프로그램에 대해 설명한다.
도 9는 제3 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제어 프로그램은 변경 지령 각도를 설정하는 스텝(S2)(도 3 참조)을 구비하고 있지 않은 반면, 변경 선회 각도를 결정하는 스텝(S1a)을 구비하고 있다는 점에서, 제1 실시예의 제어 프로그램과 다르다.
본 실시예에서는, 제어 프로그램이 개시되면, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 제어 장치(50)는 오퍼레이터 조작 장치(101)로부터 지령 각도를 취득하는 한편, 선회 각도 계측 장치(40)로부터 유지부(20)의 실제 선회 각도를 취득한다(스텝(S1)).
이어서, 제어 장치(50)는 변경 실제 선회 각도를 결정한다(스텝(S1a)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도가 제로일 때, 즉 유지부(20)가 지령 각도 또는 그 근방에 있을 때에는, 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도와 동일한 각도로 결정한다. 예를 들어, 실제 선회 각도가 150 도인 때는, 그대로 변경 실제 선회 각도를 150 도로 결정한다.
한편, 제어 장치(50)는, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회할 때는 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도보다 작은 각도로 결정한다. 본 실시예에서는, 예를 들어 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도보다 0.5 도 작은 각도로 결정한다. 즉, 실제 선회 각도가 150도인 때는 변경 실제 선회 각도를 149.5 도로 결정한다.
또한, 제어 장치(50)는, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회할 때는 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도보다 큰 각도로 결정한다. 본 실시예에서는, 예를 들어 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도보다 0.5 도 큰 각도로 결정한다. 즉, 실제 선회 각도가 150 도인 때는 변경 실제 선회 각도를 150.5 도로 결정한다.
여기서, 유지부(20)가 지령 각도 또는 그 근방에 있는지 여부(즉, 처리 후 편차 각도가 제로인지 여부)가 분명하지 않고, 유지부(20)의 선회 방향이 분명하지 않은 초기 단계의 경우는 변경 지령 각도를 지령 각도와 동일한 각도로 설정하면 좋다.
이어서, 제어 장치(50)는 편차 각도를 산출한다(스텝(S3)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S1a)에서 결정한 변경 실제 선회 각도로부터 스텝(S1)에서 취득한 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출한다. 예를 들어, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 150 도까지 도달하였을 때, 변경 실제 선회 각도는 149.5 도이기 때문에 편차 각도는 -10.5 도가 된다. 또한, 예를 들어, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 170 도까지 도달하였을 때, 변경 실제 선회 각도는 150.5 도이기 때문 편차 각도는 +10.5 도가 된다.
이어서, 제어 장치(50)는 불감대 처리를 수행한다(스텝(S4)). 본 실시예에서 불감대 처리는 제1 실시예에서 불감대 처리와 동일하다. 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S3)에서 산출한 편차 각도가 소정의 불감대 범위에 있지 않은 경우때는 처리 후 편차 각도를 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 소정의 불감대 범위에 있는 때는 처리 후 편차 각도를 제로로 결정한다.
본 실시예에서는, 불감대 범위의 하한 값을 -0.5 도로 하고, 상한 값을 +0.5 도로 한다. 이 경우, 편차 각도가 -10.5 도이면 편차 각도가 불감대 범위에 있지 않기 때문에, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 -10.5 도로 결정한다. 마찬가지로, 편차 각도가 +10.5 도이면 편차 각도가 불감대 범위에 있지 않기 때문에 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 +10.5 도로 결정한다.
이에 대해서, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 160 도까지 도달하면, 변경 실제 선회 각도는 159.5 도이기 때문에, 편차 각도는 -0.5 도로 된다. 이 때, 편차 각도는 불감대 범위의 하한 값에 해당하기 때문에, 불감대 범위에 포함되게 된다. 따라서, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정한다. 마찬가지로, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 160 도까지 도달하면, 변경 실제 선회 각도는 149.5 도이기 때문에, 편차 각도는 +0.5 도로 되기 때문에, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정한다.
이어서, 제어 장치(50)는 스텝(S4)에서 결정된 처리 후 편차 각도에 기초하여 필요에 따라 유지부(20)를 선회시킨다(스텝(S5)). 구체적으로는, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도가 0 도인 때는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)의 선회를 정지시키고, 처리 후 편차 각도가 0 도가 아닌 때에는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)를 선회시킨다. 스텝(S5)을 거친 후에는, 스텝(S1)으로 돌아가 스텝(S1) 내지 스텝(S5)을 반복한다.
<유지부의 동작>
다음으로, 본 실시예에서 유지부(20)의 동작에 대해 설명한다. 도 10은 본 실시예에서의 유지부(20)의 동작을 도시하는 도면이다. 도면 중의 실선으로 도시된 곡선은 유지부(20)의 실제 선회 각도의 시간 변화를 나타내고, 점선으로 도시된 곡선은 변경 실제 선회 각도의 시간 변화를 나타내고 있다. 또한, 도 10에서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축이 선회 각도를 나타내고 있다. 도면 중의 사선 부분은 불감대 범위에 해당한다. 여기서, 유지부(20)는 정회전 방향으로 선회하는 것으로 한다.
본 실시예에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 시간(T0)에서 제어 장치(50)가 지령 각도를 취득하면, 변경 실제 선회 각도는 입력된 지령 각도를 향해 선회하기 시작한다. 그러나, 변경 실제 선회 각도는 실제 선회 각도보다 작은 각도로 결정되어 있다. 상술한 예로 말하면, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 0 도인 때에, 제어 장치(50)가 지령 각도로 160 도를 취득하면, 변경 실제 선회 각도는 -0.5 도로부터 지령 각도인 160 도를 향해 증가하기 시작한다.
그리고, 시간(T4)에서 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값인 -0.5 도에 이르면, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도를 0 도로 결정하고, 유지부(20)를 정지시킨다. 그러나, 본 실시예에서는, 편차 각도는 변경 실제 선회 각도(실제 선회 각도가 아님)로부터 지령 각도를 뺌으로써 산출되기 때문에, 편차 각도가 불감대 범위의 하한 값에 이른 시점에서, 실제 선회 각도는 지령 각도와 거의 같게 된다. 상술한 예로 말하면, 변경 실제 선회 각도가 불감대 범위의 하한 값에 해당하는 159.5 도에 이른 시점에서, 실제 선회 각도는 지령 각도와 동일한 160 도가 되고 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면, 선회 장치(30)의 응답성이 높은지 여부에 관계없이, 유지부(20)를 지령 각도까지 선회시킬 수 있다.
그 후, 편차 각도가 불감대 범위에 있게 되고(처리 후 편차 각도가 제로가 되고) 나서는, 변경 실제 선회 각도는 실제 선회 각도와 동일한 각도로 결정된다. 즉, 변경 실제 선회 각도는 지령 각도까지 슬라이드한다. 이에 따라서, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 변경 지령 각도로부터 약간 어긋나거나, 실제 선회 각도의 계측 오차가 생기거나 하여도 간단하게 유지부(20)는 선회하지 않는다. 따라서, 유지부(20)의 불필요한 선회에 의한 에너지 손실을 억제할 수 있다.
여기서, 이상에서는 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우를 예로 유지부(20)의 동작을 설명하였지만, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하는 경우에는, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우와는 반대로, 제어 장치(50)는 변경 실제 선회 각도로서 실행 선회 각도보다 큰 값을 출력한다. 이에 따라서, 유지부(20)를 지령 각도 또는 그 부근에서 정지시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 선회형 추진기(300)에서는, 불감대 처리를 수행함에 있어서, 선회 장치(30)의 응답성이 높다고 하여도, 유지부(20)가 지령 각도까지 선회할 수 있기 때문에, 유지부(20)의 위치 결정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 스텝(S3)에서, 변경 실제 선회 각도로부터 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출하고, 이 편차 각도를 이용하여 후의 처리를 수행하고 있다. 그러나, 실제 선회 각도로부터 변경 지령 각도를 뺀 각도가 아니고, 변경 지령 각도로부터 실제 선회 각도를 뺀 각도를 편차 각도로 하고, 그 후의 처리를 수행하여도 좋다. 이 경우에도, 본 실시예의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제4 실시예)
<제어 프로그램>
다음으로, 제4 실시예에 따른 선회형 추진기(400)에 대해 설명한다. 본 실시예에 따른 선회형 추진기(400)는 제1 실시예에 따른 선회형 추진기(100)와 기본적인 구성은 동일하다(도 1 참조). 그러나, 본 실시예의 제어 프로그램은 제1 실시예의 제어 프로그램과 일부 다르다. 이하에서는, 제1 실시예의 제어 프로그램과 비교하면서 제4 실시예의 제어 프로그램에 대해 설명한다.
도 11은 제4 실시예에서 제어 프로그램의 플로우 차트이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제어 프로그램은 변경 지령 각도를 설정하는 스텝(S2)(도 3 참조)을 구비하고 있지 않은 반면, 불감대 처리를 수행하는지 여부를 판단하는 스텝(S3b)을 구비하고 있는 점에서 제1 실시예의 제어 프로그램과 다르다.
본 실시예에서는 제어 프로그램이 개시되면, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 제어 장치(50)는 오퍼레이터 조작 장치(101)로부터 지령 각도를 취득하고, 선회 각도 계측 장치(40)에서 유지부(20)의 실제 선회 각도를 취득한다(스텝(S1)).
이어서, 제어 장치(50)는 편차 각도를 산출한다(스텝(S3)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S1)에서 취득한 실제 선회 각도로부터 동일한 스텝(S1)에서 취득한 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출한다. 예를 들어, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 150 도까지 도달하였을 때의 편차 각도는 -10 도이다. 또한, 예를 들어, 지령 각도가 160 도인 때, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하여 실제 선회 각도가 170 도까지 도달하였을 때의 편차 각도는 +10 도이다.
이어서, 제어 장치(50)는 지령 각도가 설정되고 나서 편차 각도가 0 도에 도달하였는지 여부를 판정한다(스텝(S3b)). 즉, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 지령 각도에 이르기 전에, 아니면 유지부(20)의 실제 선회 각도가 지령 각도에 이른 후를 판정한다.
제어 장치(50)는 스텝(S3b)에서, 편차 각도가 0 도에 이르렀다고 판정한 경우(스텝(S3b)에서 YES), 불감대 처리를 수행한다(스텝(S4)). 본 실시예에서 불감대 처리는 제1 실시예에서 불감대 처리와 동일하다. 구체적으로는, 제어 장치(50)는 스텝(S3)에서 산출한 편차 각도가 소정의 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 소정의 불감대 범위에 있는 때는 처리 후 편차 각도를 제로로 결정한다. 그 후, 스텝(S4)에서 결정된 처리 후 편차 각도에 기초하여 필요에 따라 유지부(20)를 선회시킨다(스텝(S5)). 구체적으로는, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 제어 장치(50)는 처리 후 편차 각도가 0 도인 때는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)의 선회를 정지시키고, 처리 후 편차 각도가 0 도가 아닌 경우에는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)를 선회시킨다.
이에 반해서, 제어 장치(50)는 스텝(S3b)에서, 편차 각도가 0 도에 이르고 있지 않다고 판정한 경우(스텝(S3b)에서 NO), 불감대 처리를 수행하지 않고, 스텝(S3)에서 산출한 편차 각도에 기초하여 유지부(20)를 선회시킨다(스텝(S5)). 구체적으로는, 제어 장치(50)는 편차 각도가 0 도인 때는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 유지부(20)의 선회를 정지시키고, 편차 각도가 0 도가 아닌 때는 선회 장치(30)에 제어 신호를 송신하여 편차 각도가 0 도에 가까워지도록 유지부(20)를 선회시킨다. 스텝(S5)을 거친 후에는, 스텝(S1)으로 돌아가 스텝(S1) 내지 스텝(S5)을 반복한다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 지령 각도에 이르기 전에는 불감대 처리를 수행하지 않고 유지부(20)의 선회 각도를 제어하고, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 지령 각도에 이른 후는 불감대 처리를 수행하여 유지부(20)의 선회 각도를 제어하고 있다.
<유지부의 동작>
다음으로, 본 실시예에서 유지부(20)의 동작에 대해 설명한다. 도 12는 본 실시예에서의 유지부(20)의 동작을 도시하는 도면이다. 도면 중에서 실선으로 도시된 곡선은 유지부(20)의 실제 선회 각도의 시간 변화를 나타내고, 점선으로 도시된 곡선은 변경 실제 선회 각도의 시간 변화를 나타내고 있다. 또한, 도 12에서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축이 선회 각도를 나타내고 있다. 도면 중의 사선 부분은 불감대 범위에 해당한다. 여기서, 유지부(20)는 정회전 방향으로 선회하는 것으로 한다.
본 실시예에서는, 도 12에 도시된 바와 같이, 시간(T0)에서 제어 장치(50)가 지령 각도를 취득하면, 유지부(20)는 입력된 지령 각도를 향해 선회하기 시작한다. 그러나, 유지부(20)의 실제 선회 각도는 지령 각도에 이르기 전에는 불감대 처리를 수행하지 않기 때문에, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 지령 각도에 가까워져 시간(T5)에서 지령 각도에 이른다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 선회 장치(30)의 응답성이 높은지 여부에 관계없이, 유지부(20)를 지령 각도까지 선회시킬 수 있다.
그리고, 시간(T5) 이후는, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 지령 각도에 이른 후이기 때문에, 불감대 처리가 수행된다. 즉, 편차 각도가 불감대 범위에 있는 때에는, 유지부(20)는 정지된 채가 된다. 이에 따라서, 유지부(20)의 실제 선회 각도가 지령 각도로부터 약간 어긋나거나, 실제 선회 각도의 계측 오차가 생기거나 하여도 간단하게 유지부(20)는 선회하지 않는다. 따라서, 유지부(20)의 불필요한 선회에 의한 에너지 손실을 억제할 수 있다.
여기서, 이상에서는 유지부(20)가 정회전 방향으로 선회하는 경우를 예로 유지부(20)의 동작을 설명하였지만, 유지부(20)가 역회전 방향으로 선회하는 경우에도 마찬가지의 처리를 수행한다. 또한, 본 실시예에서는 스텝(S3)에서 실제 선회 각도로부터 변경 지령 각도를 뺀 편차 각도를 산출하고, 이러한 편차 각도를 이용하여 후의 처리를 수행하고 있다. 그러나, 실제 선회 각도로부터 변경 지령 각도를 뺀 각도가 아니고, 변경 지령 각도로부터 실제 선회 각도를 뺀 각도를 편차 각도로 하고, 그 후의 처리를 수행하여도 좋다. 이 경우에도, 본 실시예의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상술한 실시예에서는, 스크류 프로펠러(10)가 도면 밖의 엔진으로부터 전달되는 동력에 의해 회전하는 경우에 대해 설명하였지만, 선회형 추진기는 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 선회형 추진기는 원통형의 덕트의 내주 부분에 위치한 림에 스크류 프로펠러가 직접 장착되고, 영구 자석 모터에 의해 림이 덕트 본체에 대해 회전하는, 이른바 림 드라이브를 채용하여도 좋다.
10: 스크류 프로펠러
20: 유지부
30: 선회 장치
50: 제어 장치
100, 200, 300, 400: 선회형 추진기
101: 오퍼레이터 조작 장치
20: 유지부
30: 선회 장치
50: 제어 장치
100, 200, 300, 400: 선회형 추진기
101: 오퍼레이터 조작 장치
Claims (10)
- 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와,
입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 지령 각도에 기초하여 변경 지령 각도를 설정하고,
상기 유지부의 실제 선회 각도와 상기 변경 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 변경 지령 각도를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도와 동일한 각도로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도보다 큰 각도로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도 보다 작은 각도로 설정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와,
입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는,
하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고,
상기 유지부의 실제 선회 각도로부터 상기 지령 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와,
입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는,
하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고,
상기 지령 각도로부터 상기 유지부의 실제 선회 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와,
입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 유지부의 실제 선회 각도에 기초하여 변경 실제 선회 각도를 결정하고,
상기 변경 실제 선회 각도와 상기 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때에는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 변경 실제 선회 각도를 결정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도와 동일한 각도로 결정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도보다 작은 각도로 결정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도 보다 큰 각도로 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치와,
입력된 지령 각도에 기초하여 상기 유지부의 선회 각도를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는,
상기 지령 각도와 상기 유지부의 실제 선회 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고,
상기 편차 각도가 제로에 이른 후에는, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서,
입력된 지령 각도에 기초하여 변경 지령 각도를 설정하고,
상기 유지부의 실제 선회 각도와 상기 변경 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 변경 지령 각도를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도와 동일한 각도로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도보다 큰 각도로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 지령 각도를 상기 지령 각도 보다 작은 각도로 설정하는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기의 제어 방법. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서,
하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고,
상기 유지부의 실제 선회 각도로부터 입력된 지령 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기의 제어 방법. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서,
하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고,
입력된 지령 각도로부터 상기 유지부의 실제 선회 각도를 뺀 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 불감대 범위를 설정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 불감대 범위의 하한 값을 소정의 기준 하한 값으로 설정하는 한편 상한 값을 소정의 기준 상한 값으로 설정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 상한 값을 상기 기준 상한 값 보다 작은 값으로 설정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 불감대 범위의 하한 값을 상기 기준 하한 값 보다 큰 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기의 제어 방법. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서,
상기 유지부의 실제 선회 각도에 기초하여 변경 실제 선회 각도를 결정하고,
상기 변경 실제 선회 각도와 입력된 지령 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고,
상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때에는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부의 선회 방향을 선택하여 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키며,
상기 변경 실제 선회 각도를 결정함에 있어서, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 변경 실제 선회 각도를 실제 선회 각도와 동일한 각도로 결정하고, 선회 각도가 커져가는 정회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도보다 작은 각도로 결정하고, 선회 각도가 작아져가는 역회전 방향으로 상기 유지부가 선회하는 때는 변경 실제 선회 각도를 상기 실제 선회 각도 보다 큰 각도로 출력하는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기의 제어 방법. - 스크류 프로펠러와,
상기 스크류 프로펠러를 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 선회시키는 선회 장치를 구비하는 선회형 추진기의 제어 방법으로서,
입력된 지령 각도와 상기 유지부의 실제 선회 각도의 일방으로부터 타방을 뺀 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고,
상기 편차 각도가 제로에 이른 후에는, 하한 값을 제로 이하로 하고 상한 값을 제로 이상으로 하는 불감대 범위를 설정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있지 않은 때는 처리 후 편차 각도를 상기 편차 각도와 동일한 각도로 결정하고, 상기 편차 각도가 상기 불감대 범위에 있을 때는 상기 처리 후 편차 각도를 제로로 결정하고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로가 아닌 때는, 당해 처리 후 편차 각도가 제로가 되도록 상기 유지부를 선회시키고, 상기 처리 후 편차 각도가 제로인 때는 상기 유지부의 선회를 정지시키는 것을 특징으로 하는 선회형 추진기의 제어 방법.
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2018
- 2018-09-05 JP JP2018166378A patent/JP6473543B1/ja active Active
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2019
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