RU2012111461A - Способ управления движением судна по широте и долготе - Google Patents

Abstract

Способ управления движением судна по широте и долготе, основанный на использовании: приемника спутниковой навигационной системы (СНС), задатчика маршрута, регулятора рулевого привода - δ, рулевого привода, регулятора привода оборотов гребного вала - n, привода оборотов гребного вала, в котором сигналы путевого угла - ПУ (из в приемника СНС) вводят на вход регулятора рулевого привода - δ, сигнал скорости хода судна - V (из в приемника СНС) вводят на вход регулятора привода оборотов гребного вала - n, сигнал заданного угла курса - ϕ(из задатчика маршрута) вводят на входы регулятора рулевого привод - δ, сигнал заданной скорости хода - V(из задатчика маршрута) вводят на вход регулятора привода оборотов гребного вала - n, сигнал заданного угла перекладки руля - δ(из регулятора рулевого привода - δ вводят на вход рулевого привода, сигнал заданные обороты гребного вала - n(из регулятора привода оборотов гребного вала - n), вводят на вход привода оборотов гребного вала, отличающийся тем, что используют блок 4-х секторов путевого угла, регулятор оборотов привода подруливающего устройства - n, подруливающее устройство, блок сравнения, блок разностей и блок коррекции сигналов управления; сигнал - ПУ, (из приемника СНС) и сигнал - ϕ, (из задатчика маршрута), вводят на вход блока сравнения, в котором формируют модуль разности сигналови сравнивают с постоянной С, еслито сигналы ПУ и ϕотключают от входа блока сравнения, через интервал времени Δt сигналы: ПУ и ϕвводят в блок сравнения, формируют модуль разности сигналови сравнивают с постоянной C, если, то вновь через интервалы времени Δt в блоке сравнения повторяют операцию сравнения, при этомеслит�

Claims (1)

1. Способ управления движением судна по широте и долготе, основанный на использовании: приемника спутниковой навигационной системы (СНС), задатчика маршрута, регулятора рулевого привода - δ, рулевого привода, регулятора привода оборотов гребного вала - n, привода оборотов гребного вала, в котором сигналы путевого угла - ПУ (из в приемника СНС) вводят на вход регулятора рулевого привода - δ, сигнал скорости хода судна - V (из в приемника СНС) вводят на вход регулятора привода оборотов гребного вала - n, сигнал заданного угла курса - ϕ_зд (из задатчика маршрута) вводят на входы регулятора рулевого привод - δ, сигнал заданной скорости хода - V_зд (из задатчика маршрута) вводят на вход регулятора привода оборотов гребного вала - n, сигнал заданного угла перекладки руля - δ_зд (из регулятора рулевого привода - δ вводят на вход рулевого привода, сигнал заданные обороты гребного вала - n_зд (из регулятора привода оборотов гребного вала - n), вводят на вход привода оборотов гребного вала, отличающийся тем, что используют блок 4-х секторов путевого угла, регулятор оборотов привода подруливающего устройства - n_подр., подруливающее устройство, блок сравнения, блок разностей и блок коррекции сигналов управления; сигнал - ПУ, (из приемника СНС) и сигнал - ϕ_зд, (из задатчика маршрута), вводят на вход блока сравнения, в котором формируют модуль разности сигналов $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   и сравнивают с постоянной С₁, если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|>C_1$$

   

   то сигналы ПУ и ϕ_зд отключают от входа блока сравнения, через интервал времени Δt сигналы: ПУ и ϕ_зд вводят в блок сравнения, формируют модуль разности сигналов $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   и сравнивают с постоянной C₁, если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|>C_1$$

   

   , то вновь через интервалы времени Δt в блоке сравнения повторяют операцию сравнения, при этом

   если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   то производится формирование точного управления: в блоке разностей из сигналов текущей широты судна - Ф (из приемника СНС) и заданной широты судна - Ф_зд (из задатчика маршрута), текущей долготы судна - γ (из приемника СНС) и заданной долготы - γ_зд (из задатчика маршрута) формируют сигналы разности (Ф-Ф_зд), (γ-γ_зд) и сигналы производных от сигналов широты - dФ/dt и долготы - dγ/dt, причем сформированные сигналы: (Ф-Ф_зд), (γ, γ_зд), dФ/dt и dγ/dt вводят в блок коррекции сигналов управления; в блок 4-х секторов путевого угла вводят сигнал - ПУ (из приемника СНС) и по сигналам углов граничных значений четырех секторов (введенных в блок 4-х секторов путевого угла) в котором находится- ПУ:

   а) (-π/4)=+7π/4<ПУ<+π/4,

   б) или +π/4<ПУ<+3π/4,

   в) или +3π/4<ПУ<+5π/4,

   г) или +5π/4<ПУ<+7π/4=(-π/4)

   формируют сигнал одного из четырех секторов: а) или б), или в), или г), в котором находится ПУ; в блок коррекции сигналов управления вводим сигнал этого сектора, формируем сигналы законов точного управления: рулевым приводом, приводом подруливающего устройства, приводом гребного вала для, когда путевой угол - ПУ находится в секторе: а) или б), или в), или г):

   сигнал закона управления рулевым приводом - Δδ_кор (при нахождении путевого угла ПУ в секторе а) или в),используя сигналы: (γ-γ_зд), dγ/dt из блока разностей);:

   при наличии сигнала сектора а) Δδ_кор=-K₁(γ-γ_зд)-K₂dγ/dt,

   или при наличии сигнала сектора в) Δδ_кор =+K₁(γ-γ_зд)+K₂dγ/dt,

   сигнал Δδ_кор вводится на вход регулятора рулевого привода - δ, а сигналы. K₁(ПУ-ϕ_зд)+K₂ω_зд., подключенные к входу регулятора рулевого привода - δ (из приемника СНС и задатчика маршрута) отключаются, (сигнал на выходе регулятора управления рулевым приводом принимает вид: δ_зд=Δδ_кор, этот сигнал вводится на вход рулевого привода - δ),

   сигнал оборотов привода подруливающего устройства- n_{подр.зд} (при нахождении путевого угла ПУ в секторе а) или в), используя сигнал - (γ-γ_зд) из блока разностей):

   при наличии сигнала - сектора а) n_{подр.зд}=-K₃(γ-γ_зд),

   или при наличии сигнала - сектора в) n_{подр.зд}=+K₃(γ-γ_зд),

   сигнал - n_{подр.зд} формируется в регуляторе оборотов привода подруливающего устройства - n_подр, сигнал управления приводом оборотов подруливающего устройства, при этом, принимает вид: n_подр=n_{подр.зд}, который вводится на вход приводом оборотов подруливающего устройства;

   сигнала коррекции оборотов гребного вала - Δn_зд, (при нахождении путевого угла ПУ в секторе а) или в), используя сигнал - (Ф-Ф_зд) из блока разностей):

   при наличии сигнала - сектора а) Δn_зд.=-K₄(Ф-Ф_зд),

   или при наличии сигнала - сектора в) Δn_зд=+K₄(Ф-Ф_зд),

   сигнал - Δn_зд вводят на вход регулятора оборотов гребного вала - n, сигнал закона управления оборотами гребного вала принимает вид:

   n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+ƒ(n,V),

   сформированный в регуляторе оборотов гребного вала - n, сигнал - n_зд вводится на вход привода оборотов гребного вала;

   сигнала управления рулевым приводом вида - Δδ_кор (при нахождении путевого угла ПУ в секторе б) или г), используя сигнал - (Ф-Ф_зд), dФ/dt из блока разностей);

   при наличии сигнала - сектора б) Δδ_кор=+K₅(Ф-Ф_зд)+K₆dФ/dt

   или при наличии сигнала - сектора г) Δδ_кор=-K₅(Ф-Ф_зд)-K₆dФ/dt, сигнал - Δδ_кор вводится на вход регулятора рулевого привода - δ, а сигналы: K₁(ПУ-ϕ_зд)+K₂ω, подключенные к входу регулятора рулевого привода (из приемника СНС и задатчика маршрута) отключаются, управление рулевым приводом принимает вид: δ_зд.=Δδ_кор, этот сигнал вводится на вход рулевого привода - δ;

   сигнала оборотов привода подруливающего устройства (при нахождении путевого угла ПУ в секторе б) или г), используя сигнал - (Ф-Ф_зд) из блока разностей):

   при наличии сигнала - сектора б) n_{подр.зд.}=-K₅(Ф-Ф_зд),

   или при наличии сигнала - сектора г) n_{подр.зд}=+K₅(Ф-Ф_зд),

   сигнал - n_{подр. зд} вводится на вход регулятора привода оборотов подруливающего устройства - n_подр., который затем вводится на вход привода оборотов подруливающего устройства;

   сигнала коррекции оборотов гребного вала - Δn_зд (при нахождении путевого угла ПУ в секторе б) или г), используя сигнал - (γ-γ_зд) из блока разностей):

   при наличии сигнала сектора б) Δn_зд=-K₄(γ-γ_зд),

   или при наличии сигнала сектора г) Δn_зд=+K₄(γ-γ_зд),

   сигнал - Δn_зд вводят на вход регулятора оборотов гребного вала - n (управление оборотами гребного вала - n принимает вид:

   n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+ƒ(n,V), сформированный в регуляторе оборотов гребного вала- n сигнал-n_зд вводится на вход привода оборотов гребного вала; (точное управление движением сформировано);

   через интервал времени Δt сигнал путевого угла - ПУ, (n приемника СНС) и сигнал заданного угла курса - ϕ_зд (из задатчика маршрута), вводят в блока сравнения, в котором формируют сигнал модуля разности $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   и сравнивают с постоянной C₁,если модуль разности $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   то через интервал времени Δt сигналы: ПУ и ϕ_зд вновь вводят в блок сравнения, формируют модуль разности сигналов - $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   и сравнивают с постоянной С₁, если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   то вновь через интервалы времени Δt в блоке сравнения повторяют операции сравнения сигнала - $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\dots \dots |$$

   

   до момента времени mΔt, после интервала времени mΔt сигналы ПУ и ϕ_зд вводят в блок сравнения, затем формируют модуль разности сигналов - $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   и сравнивают с постоянной С₁, если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   , то выполняются операции (см. выше начиная с фразы « формирование точного управления… - до фразы… «точное управление сформировано») затем через интервал времени Δt сигналы: ПУ и ϕ_зд вводят в блок сравнения, формируют модуль разности сигналов - $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   и сравнивают с постоянной С₁, если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   то вновь через интервалы времени Δt в блоке сравнения повторяют операции сравнения сигнала - $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   до следующего момента времени (m+m)Δt, если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   , то выполняются операции (см. выше начиная с фразы «…формирование точного управления… - до фразы… «точное управление сформировано»…) затем через интервал времени Δt формируют сигнал модуля $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   то до следующего момента времени (m+m+m)Δt точное управление и так далее..; если удовлетворится неравенство: $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|>C_1$$

   

   то формируют штатное управление движением судна:

   сигналы - ПУ и ϕ_зд, (из приемника СНС и задатчика маршрута) подключают к входу регулятора: рулевого привода - δ,

   сигналы - V и V_зд (из приемника СНС и задатчика маршрута) подключают к входу регулятора оборотов гребного вала - n,

   сигнал угловой скорости - ω формируют в регуляторе рулевого привода - δ и подключают к его входу,

   сигналы с выхода блока коррекции сигналов управления, подключенные к входу регуляторов: рулевого привода - δ, оборотов гребного вала - n и оборотов подруливающего устройства - n_подр, отключают, (таким образом формируется управление рулевым приводом по закону (1) и приводом оборотов гребного вала по закону (2)),через интервал времени Δt в блоке сравнения вновь формируют сигнал $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   , сравнивают с постоянной C₁ и если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|>C_1$$

   

   то через интервал времени Δt вновь формируется сигнал модуля $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|$$

   

   …(остается штатное управление), если $$\left|ПУ-{\phi }_{зд}\right|\le C_1$$

   

   ; то выполняются операции (см. выше начиная с фразы «…формирование точного управления…(формируется точное управление).