NL8902595A - Inrichting voor het stabiliseren van een vaartuig. - Google Patents

Description

Inrichting voor het stabiliseren van een vaartuig.

De uitvinding heeft betrekking op een regelstelsel voor het regelen van de voortstuwingsinstallatie van een vaartuig dat tijdens bedrijf voortgestuwd wordt door tenminste twee waterstralen, welke installatie voorzien is van actuators waarmee onder invloed van regelsignalen de richting van de waterstralen kan worden gestuurd, en een regeleenheid die tijdens bedrijf setpointsignalen en vaartuigtoestandsignalen ontvangt, deze signalen volgens een voorafbepaald algoritme verwerkt en regelsignalen genereert die afgegeven kunnen worden aan de genoemde actuators.

Een dergelijk regelstelsel is bijvoorbeeld bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift DE 3 420 541. De beide waterstralen die door dit bekende regelstelsel worden gestuurd zijn bestemd voor het voortstuwen van het vaartuig in diverse richtingen. Als de beide waterstralen in hoofdzaak achterwaarts zijn gericht door de bijbehorende actuators dan wordt het vaartuig in voorwaartse richting voortgestuwd. Worden de beide waterstralen door de betreffende actuators in hoofdzaak voorwaarts gericht, dan zal het schip in achterwaartse richting worden voortgestuwd. Wordt één van de waterstralen door de betreffende actuator voorwaarts gericht en de andere straal door de betreffende actuator achterwaarts dan zal het schip in hoofdzaak in een zijwaartse richting gaan bewegen.

In het algemeen wordt het beïnvloeden van de voortbewegings-richting van een vaartuig door middel van het sturen van de richting van de waterstralen ten opzichte van de lengterichting van het vaartuig, dat wil zeggen het besturen van de koers van het vaartuig door middel van de waterstralen, bekend verondersteld. De sturing van de waterstralen vindt daarbij in hoofdzaak plaats door het variëren van de hoek die de richtingsvector van elke waterstraal maakt met het verticale langs-doorsnede-vlak van het vaartuig.

Over het algemeen zal de snelheid van een vaartuig worden geregeld door het regelen van het toerental van de motor waarmee de pomp(en) wordt aangedreven die op zijn beurt de waterstralen genereert. Het is daarnaast bekend om de snelheid van een vaartuig te beïnvloeden door de hoek tussen de richtingsvector en het horizontale vlak te veranderen. Vergroten van deze hoek leidt tot een verkleining van de horizontale vectorcomponent en derhalve tot een vermindering van de stuwkracht.

Het veranderen van de vertikale hoek tussen de richtingsvectoren van de waterstralen en het horizontale vlak kan ook worden gebruikt voor het trimmen van het vaartuig. Een inrichting waarin dit wordt toegepast is bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift US 3,756,185. Het enigszins naar beneden richten van de waterstraal kan, i zoals in dit- Amerikaanse octrooischrift wordt beschreven, worden benut voor het trimmen van het vaartuig, met andere woorden voor het beïnvloeden van de gemiddelde stand van het vaartuig ten opzichte van het horizontale vlak en afhankelijk van de snelheid.

De uitvinding heeft nu ten doel de bekende inrichting zodanig I verder te ontwikkelen, dat de inrichting niet alleen geschikt is om het vaartuig met een vooraf bepaalde snelheid in een vooraf bepaalde richting voort te stuwen, maar tevens geschikt is om het vaartuig te stabiliseren, in het bijzonder slingerbewegingen en/of stampbewegingen van het vaartuig te verminderen.

Aan deze doelstelling wordt voldaan door een inrichting van in de aanhef genoemde soort, die volgens de uitvinding het kenmerk draagt dat de inrichting verder voorzien is van middelen voor het detecteren van de momentane slingerhoek van het schip dan wel een met de slingerhoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende slingerhoeksignalen en dat het regelstelsel tijdens bedrijf de slingerhoeksignalen ontvangt van de genoemde detectiemiddelen, deze slingerhoeksignalen als een der mogelijke vaartuigtoestandsignalen interpreteert en volgens het genoemde algoritme verwerkt en regelsignalen afgeeft aan de actuators voor het zodanig sturen van de richting van de waterstralen dat de slingerhoek wordt verminderd.

Tijdens bedrijf van dit regelstelsel worden de richtingen van de waterstralen uit-fase in tegenfase geregeld, dat wil zeggen dat vanuit een referentiestand een der waterstralen meer naar beneden en de andere ' waterstraal meer naar boven wordt gericht. Het zal duidelijk zijn dat daarmee een slingerbeweging van het vaartuig kan worden tegengewerkt.

Tevens wordt aan de bovengenoemde doelstelling bij een regelstelstel van in de aanhef genoemde soort voldaan doordat het stelsel verder voorzien is van middelen voor het detecteren van de momentane stamphoek van het schip dan wel een met de stamphoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende stamphoeksignalen en dat het regelstelsel tijdens bedrijf de stamphoeksignalen ontvangt van de genoemde detectiemiddelen, deze stamphoeksignalen als een der mooeliike vaartuiotoestandsignalen interpreteert en volgens het genoemde algoritme verwerkt en regelsignalen afgeeft aan de actuators voor het zodanig sturen van de richting van de waterstralen dat de stamphoek wordt verminderd.

Tijdens bedrijf van dit regelstelsel worden de richtingen van de waterstralen in-fase geregeld, dat wil zeggen dat vanuit een referentiestand de beide waterstralen meer naar beneden dan wel meer naar boven worden gericht. Het zal duidelijk zijn dat daarmee een stampbeweging van het vaartuig kan worden tegengewerkt.

Bij voorkeur wordt het regelstelsel zodanig uitgevoerd dat zowel de slingerbeweging als ook de stampbeweging wordt tegengewerkt. Een desbetreffende uitvoeringsvorm heeft volgens de uitvinding het kenmerk dat de inrichting verder voorzien is van middelen voor het detecteren van de momentane slingerhoek van het schip dan wel een met de slingerhoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende slingerhoeksignalen, middelen voor het detecteren van de momentane stamphoek van het schip dan wel een met de stamphoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende stamphoeksignalen, en dat het regelstelsel tijdens bedrijf de slingerhoeksignalen en de stamphoeksignalen ontvangt van de genoemde betreffende detectiemiddelen, deze slingerhoeksignalen en stamphoeksignalen als vaartuigtoestandsignalen interpreteert en volgens het genoemde algoritme verwerkt en regelsignalen afgeeft aan de actuators voor het zodanig sturen van de richting van de waterstralen dat zowel de slingerhoek als de stamphoek worden verminderd.

Door in deze uitvoeringsvorm de hoek tussen de richtingsvectoren van de beide waterstralen en het horizontale vlak te variëren onder invloed van geschikte regelsignalen, die zowel in-fase componenten als ook uit-fase componenten (tegenfase componenten) bevatten kan zowel de slingerbeweging als ook de stampbeweging tegengewerkt worden.

De uitvinding zal in het volgende nader worden verklaard aan de hand van de bijgaande figuren.

Figuur 1 toont zeer schematisch een uit de stand der techniek bekend regelstelsel.

Figuur 2 toont een in overeenstemming met de uitvinding verder ontwikkeld regelstelsel, in het bijzonder bestemd voor het verminderen van de slingerbeweging van een vaartuig.

Figuur 3 toont een in overeenstemming met de uitvinding verder ontwikkeld regelstelsel, in het bijzonder bestemd voor het verminderen van zowel de slingerbeweging als ook de stampbeweging van het vaartuig.

Figuur 4 toont een mogelijke realisatie van de regeleenheid in het stelsel volgens de uitvinding met behulp van analoge componenten.

Figuur 5 toont een mogelijke realisatie van de regeleenheid in het stelsel volgens de uitvinding met behulp van een computersysteem.

5 Figuur.1 toont in de vorm van een regeltechnisch schema de componenten van een op zichzelf bekend regelstelsel. Het vaartuig, dat door middel van ten minste twee waterstralen wordt aangedreven, is in zijn algemeenheid aangeduid met het referentiecijfer 1. De waterstralen zorgen ervoor dat het vaartuig wordt voortbewogen met een bepaalde } snelheid, die gedetecteerd of gemeten wordt met de detector 2. De richting waarin de waterstralen worden afgegeven, wordt voor de bakboordstraal bepaald door de ps-actuator 3 en voor de stuurboordstraal bepaald door de ss-actuator 4. De beide actuators 3 en 4 worden gestuurd door middel van een instelsignaal of setpointsignaal, dat bepalend is 5 voor de gewenste snelheid en dat aangeboden wordt op de ingang 6. Dit instelsignaal op de ingang 6 wordt in een comparator 5 vergeleken met het werkelijke snelheidssignaal op de uitgang 2 en als resultaat van deze vergelijking wordt een afwijkingssignaal opgewekt dat toegevoerd wordt aan de actuators 3 en 4 teneinde deze actuators 3 en 4 zodanig te ) besturen dat de gewenste snelheid wordt verkregen en gehandhaafd. In het bijzonder wordt daartoe de vertikale hoek tussen de waterstralen en het horizontale vlak groter gemaakt als de snelheid moet worden verminderd, dan wel kleiner gemaakt als de snelheid moet worden vergroot.

Opgemerkt wordt, dat de terugkoppeling van de uitgang 2 naar de 5 comparator 5 niet in alle bekende toepassingen aanwezig is. In eenvoudiger uitvoeringsvormen wordt het instelsignaal 6 direct toegevoerd aan de actuators 3 en 4.

Figuur 2 toont een in overeenstemming met de uitvinding verder ontwikkeld stelsel. Het vaartuig 1, voorzien van waterstraalgeneratoren ) voor het opwekken van waterstralen waarmee het vaartuig voortgestuwd moet worden, is onveranderd evenals de beide actuators 3 en 4 waarmee de richting van de beide waterstralen wordt bestuurd. Naast de verplaatsingsbeweging met een ingestelde snelheid, bepaald door het setpointsignaal op de ingang 6, zal het schip nog op andere manieren > bewegen. In het bijzonder zal het vaartuig stamp- en slingerbewegingen uitvoeren. De slingerbeweging van het vaartuig wordt in de uitvoeringsvorm van figuur 2 gedetecteerd door een detector 8 die een signaal afgeeft aan de ingang 9 van een regeleenheid 10. De regeleenheid 10 ontvangt verder het snelheid-instelsignaal op de ingang ) 6.

De slingerbeweging van het vaartuig wordt bij voorkeur gedetecteerd door het bepalen van de slingerhoeksnelheid omdat daartoe geschikte detectoren gemakkelijk en goedkoop verkrijgbaar zijn. Het is binnen het kader van de uitvinding echter ook mogelijk om de slingerhoek zelf te detecteren, dan wel een andere parameter, die aan de slingerhoek gerelateerd is.

In regeleenheid 10 wordt het ingangssignaal op de ingang 6, waarmee een bepaalde snelheid wordt ingesteld, vertaald in regelsignalen voor de actuators 3 en 4 op zodanige wijze dat de gewenste snelheid van het schip wordt verkregen en gehandhaafd. Onder invloed van deze regelsignalen zullen de waterstralen simultaan iets meer naar beneden worden gericht als snelheid moet worden verminderd, dan wel iets meer opwaarts worden gericht als snelheid moet worden vermeerderd.

De slingerhoekinformatie op de ingang 9 wordt door de regeleenheid 10 vertaald in verdere regelsignalen voor de beide actuators 3 en 4, die op grond daarvan ervoor zorgen dat de waterstralen vanuit de stand die door de snelheidsinstelling wordt bepaald in verticale richting gaan bewegen en wel zodanig dat de slingerbeweging van het schip wordt tegengewerkt. Beweegt tijdens deze slingerbeweging de bakboordzijde van het schip naar beneden en daarmee de stuurboordzijde van het schip omhoog, dan zullen de actuators 3 en 4 onder besturing van de regeleenheid 10 de verticale hoek van de beide waterstralen zodanig veranderen dat de bakboordstraal sterker naar beneden wordt gericht waardoor de neerwaartse beweging van de bakboordzijde van het schip wordt tegengewerkt. De stuurboordstraal wordt tegelijkertijd enigzins opwaarts bewogen zodat de gemiddelde vertikale hoek van beide waterstralen, en daarmee de snelheid van het vaartuig, niet of nauwelijks verandert.

Op dezelfde wijze kan een neerwaartse beweging van de bakboordzijde van het schip ten opzichte van de stuurboordzijde worden gecorrigeerd door de bakboordstraal, meer naar beneden te richten, en tegelijkertijd de stuurboordstraal zonodig enigzins opwaarts te laten bewegen.

In figuur 2 is de terugkoppeling van de snelheidinformatie vanaf de detector 2 naar de comparator 5 waarin deze informatie wordt vergeleken met het instelsignaal op de ingang 6 weggelaten om de tekening niet al te onoverzichtelijk te maken. Het zal echter duidelijk zijn dat ook in figuur 2 deze terugkoppeling aanwezig kan zijn. Een dergelijke terugkoppeling kan afzonderlijk worden gerealiseerd maar kan ook in de regeleenheid worden geïmplementeerd.

Figuur 3 toont een verdere ontwikkeling van een inrichting volgens de uitvinding. De componenten 1 tot en met 9 zijn ook al in figuur 2 aanwezig en functioneren op exact gelijke wijze als beschreven is aan de hand van figuur 2. Verder bevat de inrichting volgens figuur 3 een i tweede detector 11, waarmee de stampbewegingen van het schip worden gedetecteerd. De stampbeweging van het vaartuig wordt bij voorkeur gedetecteerd door het bepalen van de stamphoeksnelheid omdat daartoe geschikte detectoren gemakkelijk en goedkoop verkrijgbaar zijn. Het is binnen het kader van de uitvinding echter ook mogelijk om de stamphoek ) zelf te detecteren.

De detector 11 geeft in de voorkeursuitvoeringsvorm dus een met de stamphoek corresponderend signaal af aan de ingang 12 van de aangepaste regeleenheid 10'. In de aangepaste regeleenheid 10' wordt het instelsignaal op de ingang 6 weer zodanig verwerkt dat op grond van dit i instelsignaal (en eventueel op grond van de teruggekoppelde snelheid-informatie afkomstig van de detector 2, welke terugkoppeling ook in deze figuur niet afzonderlijk is getoond) regelsignalen voor de actuators 3 en 4 worden opgewekt, waarmee de gemiddelde vertikale hoek die de waterstralen maken met het horizontale vlak maken wordt ingesteld i zodanig dat daarmee de gewenste snelheid wordt gehandhaafd.

De slingerbeweging van het schip wordt weer gedetecteerd met behulp van de detector 8 en het corresponderende signaal op de ingang 9 wordt door de regeleenheid 10' zodanig verwerkt dat daarmee de beide waterstralen op de bovenbeschreven wijze in tegenfase worden op en neer i worden bewogen zodanig dat de slingerbeweging van het schip wordt tegengewerkt.

In deze uitvoeringsvorm wordt verder, zoals reeds werd gezegd, ook de stampbeweging van het schip gedetecteerd met behulp van de detector 11 en een met de stampbeweging, in het bijzonder met de i stamphoeksnelheid van het schip corresponderend signaal wordt toegevoerd aan de ingang 12 van de regeleenheid 10'. Dit signaal wordt door de regeleenheid 10' omgevormd tot regelsignalen voor de actuators 3 en 4 waarmee de vertikale hoek die de beide waterstralen maken met het horizontale vlak in fase wordt veranderd zodanig dat deze stampbeweging I wordt tegengewerkt. Beweegt tijdens de stampbeweging het achterschip in neerwaartse richting en het voorschip in opwaartse richting dan kan deze beweging tegengewerkt worden door de beide waterstralen meer naar beneden te richten. Beweegt anderzijds het achterschip in opwaartse richting en het voorschip in neerwaartse richting dan kan deze beweging gecorrigeerd worden door beide waterstralen omhoog te richten. Tijdens deze in-fase beweging van de beide waterstralen wordt er door de regeleenheid voor gezorgd dat de gemiddelde vertikale hoek die beide waterstralen maken met het horizontale vlak niet verandert zodat de stampbewegingscorrectie geen invloed heeft op de gemiddelde snelheid van het vaartuig,

De combinatie van de signalen op de ingangen 9 en 12 zal er toe leiden dat de verticale bewegingen van de beide waterstralen enerzijds een in-fase component bezitten, die er voor zorgt dat beide waterstralen tegelijkertijd naar beneden en naar boven worden bewogen afhankelijk van de stampbeweging van het vaartuig, en anderzijds een uit-fase component die er voor zorgt dat de beide waterstralen in tegenfase op en neer worden bewogen afhankelijk van de slingerbeweging van het vaartuig.

In een gecombineerde schakeling, zoals in het bovenstaande is beschreven aan de hand van figuur 3 worden de verticale richtingen van de waterstralen door de actuators 3 en 4 dus zodanig beïnvloed, dat afhankelijk van snelheid, slingerhoek of stamphoek de volgende instellingen worden verkregen, snelheidsinstelling:

Om een lagere snelheid dan de maximale snelheid in te stellen kunnen de beide waterstralen onder een zekere hoek naar beneden worden gericht. Deze hoek wordt afhankelijk van het setpointsignaal vast ingesteld en correspondeert met een voorafbepaalde snelheid, stamphoekcompensatie:

Om een stampbeweging van het schip te elimineren worden de beide waterstralen in het ritme van de stampbeweging tegelijkertijd, dat wil zeggen in-fase, meer of minder neerwaarts gericht op zodanige wijze dat de stampbeweging van het schip wordt tegengewerkt. Bij een combinatie met een snelheidsinstelling vindt deze ritmische neerwaartse in-fase beweging van de beide waterstralen plaats vanuit een gekozen verticale referentiehoek, die correspondeert met de gewenste snelheidsinstelling. slingerhoekcorrectie:

Voor het corrigeren van de slingerhoek worden de verticale hoeken van de beide waterstralen in tegen-fase ten opzichte van elkaar in het ritme van de slingerbeweging meer of minder naar beneden gericht zodanig dat de slingerbeweging wordt tegengewerkt. In combinatie met een snelheidsinstelling vindt deze modulatie van de waterstraalrichtingen plaats vanuit de verticale referentiehoek, die correspondeert met de gewenste snelheidsinstelling. Wordt bovendien de stamphoekcorrectie toegepast dan vindt de in-fase sturing voor de stamphoekcorrectie en de uit-fase sturing voor de slingerhoekcorrectie gecombineerd plaats, ten opzichte van de referentiehoek die correspondeert met de snelheidsinstelling.

Het zal duidelijk zijn dat de combinatie van de snelheidsinstelling, slingerhoekcompensatie en stamphoekcompensatie leidt tot een ingewikkeld bewegingspatroon. Zoals proeven hebben aangetoond kan daarmee wel het gewenste effect bereikt namelijk een onderdrukking van de stamp- en slingerbeweging van het vaartuig bij gelijktijdige handhaving van de gekozen snelheid.

Figuur 4 toont in meer detail een mogelijke realisatie van de regeleenheid 10' met behulp van analoge componenten. In figuur 4 zijn weer getoond het vaartuig 1, de ps-actuator 3, de ss-actuator 4, de detector 8 voor het detecteren van de slingerhoeksnelheid van het vaartuig 1, de detector 11 voor het detecteren van de stamphoeksnelheid van het vaartuig 1 en de snelheidsdetector 2 voor het detecteren van de snelheid van het schip 1. Het snelheidsinstelsignaal 6 wordt in de comparator 5 weer vergeleken met de gemeten snelheid en een verschilsignaal wordt toegevoerd aan de regeleenheid 10''. Zoals getoond is, bevat deze regeleenheid 10'' twee versterkers 13 en 14 waarmee de signalen van de detectoren 8 en 11 met een gewenste factor worden versterkt. De versterkte signalen worden toegevoerd aan de respectievelijke sommators 15 en 16 waarin de diverse signalen worden gecombineerd. In het bijzonder worden in de sommator 15 het snelheidsverschilsignaal en het stamphoeksignaal opgeteld terwijl van de som het slingerhoeksignaal wordt afgetrokken. In de sommator 16 worden alle drie signalen bij elkaar opgeteld. Het zal duidelijk zijn dat figuur 4 slechts het principe van de analoge uitvoeringsvorm beschrijft en dat er in de praktijk nog andere componenten toegevoegd kunnen worden zoals bijvoorbeeld een versterker tussen de detector 2 en de sommator 5.

Figuur 5 toont tenslotte het principeschema van een uitvoeringsvorm waarin de regeleenheid is geïmplementeerd met behulp van een computer 10'f'. Er is in deze figuur vanuit gegaan dat een eventuele analoog/digitaal-omzetting van de door de detectoren 2, 8 en 11 geleverde sgnalen plaats vindt in de computer 10'''. De computer 101'' moet bijvoorkeur zodanig geprogrammeerd zijn dat een stelsel van PID-regelaars wordt gesimuleerd met welke regelaars de detectorsignalen worden bewerkt tot stuursignalen voor de actuators 3 en 4. Het implementeren van een dergelijke uitvoeringsvorm op grond van de in deze beschrijving opgenomen gegevens wordt binnen het bereik van een deskundige geacht.

Tenslotte wordt er op gewezen dat de regeling niet meer werkt als het vaartuig met maximale snelheid voortgestuwd moet worden. Iedere vertikale hoek van de waterstralen leidt immers tot een vermindering van de horizontale stuwkrachtcomponent van de waterstraalkracht. Onder omstandigheden kan het derhalve de voorkeur verdienen om de maximale instelbare, snelheid te beperken op zodanige wijze dat de waterstralen over een voldoende hoek in vertikale richting afgebogen kunnen worden om de gewenste slingerbeweging- en/of stampbewegingcompensatie te verschaffen. Deze beperking kan eventueel afhankelijk gemaakt worden van de feitelijke omstandigheden ter plaatse. Is het schip onderworpen aan sterke slingerbewegingen dan zal een sterkere vertikale zwaaibeweging van de waterstralen nodig zijn om een gewenste mate van compensatie te verschaffen hetgeen leidt tot een grotere beperking van de maximale snelheid dan het geval zou zijn bij lichtere slingerbewegingen.

In het bovenstaande is niet gesproken over de bewegingen die via de actuators door de waterstralen uitgevoerd kunnen worden voor het besturen van de richting waarin het vaartuig beweegt, met andere woorden de waterstraalbewegingen die bestemd zijn om het vaartuig op een gewenste koers te brengen en te houden. Het sturen van de koers van een vaartuig met behulp van de waterstralen wordt algemeen bekend verondersteld. Op zichzelf zijn bovendien regelstelsels bekend waarmee de zijdelingse bewegingen van de waterstralen niet alleen worden gebruikt voor koerscorrectie, maar tevens voor het tegenwerken van slingerbewegingen van het vaartuig. Dergelijke regelstelsels worden in het algemeen aangeduid met de term "rudder/roll"systemen en worden voor de vakman op dit terrein bekend verondersteld.

Het is mogelijk om het stelsel volgens de uitvinding te combineren met een dergelijk rudder/roll-stelsel op zodanige wijze dat een integraal regelstelsel wordt verkregen waarmee de snelheid en de koers kunnen worden geregeld op basis van setpointsignalen en waarmee tevens een stabilisatie ten opzichte van stamp- en slingerbewegingen kan worden gerealiseerd. Bij toepassing van een dergelijk regelstelsel kunnen de actuators ten behoeve van stamp- en slingerhoekcorrectie zodanig worden gestuurd dat de waterstralen niet alleen in vertikale richting worden bewogen maar tegelijkertijd ook in horizontale richting. Daarmee kan in het bijzonder bereikt worden dat de vertikale bewegingen kunnen worden begrensd omdat een deel van de gewenste compensatie ook met de horizontale bewegingscomponent kan worden gerealiseerd.

In het bovenstaande is in het algemeen gesproken over een vaartuig. Het zal duidelijk zijn dat met de term "vaartuig" wordt bedoeld zowel een conventioneel schip dat door twee waterstralen wordt voortgestuwd.maar ook bijvoorbeeld een drijvend platform dat eventueel met behulp van meer dan twee waterstralen wordt voortgestuwd en gemanoeuvreerd. In dat laatste geval zal het stelsel volgens de uitvinding toegepast kunnen worden door gecombineerde sturing van de vertikale hoeken die de diverse waterstralen maken met het horizontale vlak. Indien gewenst en indien de configuratie van waterstralen dat toelaat is het in een dergelijke uitvoeringsvorm mogelijk om het platform op een gewenste positie te handhaven, met andere woorden een nulsnelheid te handhaven, en tegelijkertijd het platform tegen elke slinger- of stampbeweging te stabiliseren.

Claims (9)

1. Regelstelsel voor het regelen van de voortstuwingsinstallatie van een vaartuig dat tijdens bedrijf voortgestuwd wordt door tenminste twee waterstralen, welke installatie voorzien is van actuators waarmee onder invloed van regelsignalen de richting van de waterstralen kan worden gestuurd, en een regeleenheid die tijdens bedrijf setpointsignalen en vaartuigtoestandsignalen ontvangt, deze signalen volgens een voorafbepaald algoritme verwerkt en regelsignalen genereert die afgegeven kunnen worden aan de genoemde actuators, met het kenmerk, dat de inrichting verder voorzien is van middelen voor het detecteren van de momentane slingerhoek van het schip dan wel een met de slingerhoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende slingerhoeksignalen en dat het regelstelsel tijdens bedrijf de slingerhoeksignalen ontvangt van de genoemde detectiemiddelen, deze slingerhoeksignalen als een der mogelijke vaartuigtoestandsignalen interpreteert en volgens het genoemde algoritme verwerkt en regelsignalen afgeeft aan de actuators voor het zodanig sturen van de richting van de waterstralen dat de slingerhoek wordt verminderd.

2. Regelstelsel voor het regelen van de voortstuwingsinstallatie van een vaartuig dat tijdens bedrijf voortgestuwd wordt door tenminste twee waterstralen, welke installatie voorzien is van actuators waarmee onder invloed van regelsignalen de richting van de waterstralen kan worden gestuurd, en een regeleenheid die tijdens bedrijf setpointsignalen en vaartuigtoestandsignalen ontvangt, deze signalen volgens een voorafbepaald algoritme verwerkt en regelsignalen genereert die afgegeven kunnen worden aan de genoemde actuators met het kenmerk dat de inrichting verder voorzien is van middelen voor het detecteren van de momentane stamphoek van het schip dan wel een met de stamphoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende stamphoeksignalen en dat het regelstelsel tijdens bedrijf de stamphoeksignalen ontvangt van de genoemde detectiemiddelen, deze stamphoeksignalen als een der mogelijke vaartuigtoestandsignalen interpreteert en volgens het genoemde algoritme verwerkt en regelsignalen afgeeft aan de actuators voor het zodanig sturen van de richting van de waterstralen dat de stamphoek wordt verminderd.

3. Regelstelsel voor het regelen -van de voortstuwingsinstallatie van een vaartuig dat tijdens bedrijf voortgestuwd wordt door tenminste twee waterstralen, welke installatie voorzien is van actuators waarmee onder invloed van regelsignalen de richting van de waterstralen kan worden gestuurd, en een regeleenheid die tijdens bedrijf setpointsignalen en vaartuigtoestandsignalen ontvangt, deze signalen volgens een voorafbepaald algoritme verwerkt en regelsignalen genereert die afgegeven kunnen worden aan de genoemde actuators met het kenmerk dat de inrichting verder voorzien is van middelen voor het detecteren van de momentane slingerhoek van het schip dan wel een met de slingerhoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende slingerhoeksignalen, middelen voor het detecteren van de momentane stamphoek van het schip dan wel een met de stamphoek samenhangende parameter en voor het opwekken van corresponderende stamphoeksignalen, en dat het regelstelsel tijdens bedrijf de slingerhoeksignalen en de stamphoeksignalen ontvangt van de genoemde betreffende detectiemiddelen, deze slingerhoeksignalen en stamphoeksignalen als vaartuigtoestandsignalen interpreteert en volgens het genoemde algoritme verwerkt en regelsignalen afgeeft aan de actuators voor het zodanig sturen van de richting van de waterstralen dat zowel de slingerhoek als de stamphoek worden verminderd.

4. Regelstelsel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het regelstelsel verder voorzien is van middelen voor het detecteren van de momentane snelheid van het vaartuig en voor het opwekken van een corresponderend snelheidssignaal en dat het regelstelsel tijdens bedrijf dit snelheidssignaal ontvangt van de genoemde detectiemiddelen, dit snelheidssignaal als één der vaartuigtoestandsignalen interpreteert en volgens het genoemde algoritme verwerkt en regelsignalen afgeeft aan de actuators voor het zodanig sturen van de actuators dat niet alleen de slingerhoek en/of de stamphoek wordt verminderd maar tevens de snelheid wordt gehandhaafd op de met de setpointsignalen corresponderende snelheid.

5. Regeleenheid voor toepassing in een stelsel volgens een der conclusies 1 of 4, met het kenmerk dat de regeleenheid is voorzien van middelen voor het versterken van het slingerhoeksignaal en voor het combineren van het versterkte slingerhoeksignaal met het setpointsignaal zodanig dat tijdens bedrijf regelsignalen worden opgewekt die bij toevoer aan de actuators leiden tot een uit-fase (tegenfase) sturing van de waterstralen.

6. Regeleenheid voor toepassing in een stelsel volgens een der conclusies 2 of 4, met het kenmerk dat de regeleenheid is voorzien van middelen voor het versterken van het stamphoeksignaal en voor het combineren van het versterkte stamphoeksignaal met het setpointsignaal zodanig dat tijdens bedrijf regelsignalen worden opgewekt die bij toevoer aan de actuators leiden tot een in-fase sturing van de waterstralen.

7. Regeleenheid voor toepassing in een stelsel volgens een der voorgaande conclusies 3 of 4, met het kenmerk dat de regeleenheid is voorzien van middelen voor het versterken van het slingerhoeksignaal middelen voor het versterken van het stamphoeksignaal en middelen voor het combineren van het versterkte stamphoeksignaal en het versterkte slingerhoeksignaal met het setpointsignaal zodanig dat tijdens bedrijf regelsignalen worden opgewekt met in-fase componenten en uit-fase componenten, welke in-fase componenten bij toevoer aan de actuators leiden tot een sturing van de waterstralen in hoofdzaak in dezelfde richting terwijl de uit-fase componenten bij toevoer aan de actuators leiden tot een sturing van de waterstralen in hoofdzaak in tegengestelde richting.

8. Regeleenheid voor toepassing in een regelstelsel volgens een der conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat de regeleenheid is voorzien van een computer, die zodanig geprogrammeerd is dat een geschikt aantal PID regelaars wort gesimuleerd, bestemd voor het verwerken van de vaartuigtoestandsignalen en de setpoint-signalen tot regelsignalen van de actuators.

9. Vaartuig voorzien van een regelstelsel volgens één der voorgaande conclusies 1 tot en met 4.