RU55734U1 - TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS - Google Patents
TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS Download PDFInfo
- Publication number
- RU55734U1 RU55734U1 RU2006111082/22U RU2006111082U RU55734U1 RU 55734 U1 RU55734 U1 RU 55734U1 RU 2006111082/22 U RU2006111082/22 U RU 2006111082/22U RU 2006111082 U RU2006111082 U RU 2006111082U RU 55734 U1 RU55734 U1 RU 55734U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- speed
- input
- backup
- output
- sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Система управления движением для скоростных судов относится к области автоматического управления движением скоростных судов с динамическими принципами поддержания, например, к системам управления судов на подводных крыльях, воздушной подушке или с воздушной каверной. Сущность полезной модели состоит в том, что в систему управления движением для скоростных судов, содержащую датчик скорости движения, датчик оборотов двигателя, формирователь резервного сигнала скорости, блок выявления отказов датчиков, блок подключения резервного сигнала скорости, формирователь законов управления и исполнительные приводы, кинематически связанные с управляющими органами судна, введены второй датчик оборотов двигателя и второй формирователь резервного сигнала скорости, блок выявления отказов датчиков содержит два сравнивающих устройства, первое из которых по входам подключено к датчику скорости движения и первому формирователю резервного сигнала скорости, а второе к выходам обоих формирователей резервного сигнала скорости, выход первого сравнивающего устройства подключен к управляющему входу блока подключения резервного сигнала скорости и к шине сигнала "отказ датчика скорости", выход второго сравнивающего устройства подключен к входу формирователя законов управления и к шине сигнала "отказ датчика оборотов", а формирователи резервного сигнала скорости выполнены в виде многофункциональных преобразователей, подключенных к шине выбора зависимости скорости движения судна от оборотов двигателя. Технический результат состоит в повышении достоверности контроля датчиков скорости и оборотов двигателя во всем диапазоне скоростей движения судна, что позволяет при любой зависимости от оборотов двигателя безопасно переходить на резервный сигнал скорости движения по оборотам двигателя не только при отказах датчика скорости, но и при сбоях в его работе, приводящих к ошибочным показаниям скорости движения.The motion control system for high-speed vessels refers to the field of automatic control of the movement of high-speed vessels with dynamic maintenance principles, for example, hydrofoil, air cushion or air cover control systems. The essence of the utility model is that in the motion control system for high-speed vessels, which contains a speed sensor, engine speed sensor, speed backup signal shaper, sensor failure detection unit, speed backup signal connection block, control law shaper and actuators kinematically coupled with the governing bodies of the vessel, a second engine speed sensor and a second speed backup driver are introduced, the sensor failure detection unit contains two seconds downstream devices, the first of which is connected to the speed sensor and the first speed backup driver by the inputs, and the second to the outputs of both speed backup drivers, the output of the first comparison device is connected to the control input of the backup speed signal connection unit and to the sensor failure signal speed ", the output of the second comparison device is connected to the input of the driver of the laws of control and to the signal bus" failure of the speed sensor ", and the shapers backup signal speed are designed as multifunctional converters connected to the bus selection vessel speed depending on engine speed. The technical result consists in increasing the reliability of monitoring speed sensors and engine speed over the entire range of vessel speeds, which allows for any dependence on engine speed to safely switch to a backup signal of speed at engine speed, not only if the speed sensor fails, but also if it fails work leading to erroneous readings of speed.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к судостроению, в частности, к системам автоматического управления движением скоростных судов с динамическими принципами поддержания, например, к системам управления движением судов на подводных крыльях, воздушной подушке или с воздушной каверной.The proposed utility model relates to shipbuilding, in particular, to automatic control systems for the movement of high-speed vessels with dynamic principles of maintenance, for example, to systems for controlling the movement of ships with hydrofoils, an air cushion or with an air cover.
Известны системы управления судном по курсу (авторулевые), содержащие последовательно соединенные датчик скорости движения судна, функциональный преобразователь, формирователь законов управления и исполнительный привод руля, кинематически связанный с рулем судна. [См., например, А.с. СССР №989976 кл. G 05 D 1/00 "Авторулевой для скоростных судов" авторы В.Н.Иванов, В.И.Шустер-Шерман и Л.Б.Элькинд от 26.06.80 г., авторулевой фирмы "Сперри" (США) в книге "Системы автоматического управления движением судна по курсу", авторы С.Я.Березин Б.А.Тетюев Л., "Судостроение" 1990 - С.34, а также полезную модель по патенту №44186 "Система штурвального управления для скоростных судов" от 19.08.2004 г. авторы С.В.Петров, С.П.Баньковский и О.И.Сидоренко.]Known heading control systems for the vessel (autopilot), containing a series-connected vessel speed sensor, a functional converter, a driver of control laws and an executive rudder drive kinematically connected with the rudder of the vessel. [See, for example, A.S. USSR No. 989976 class. G 05 D 1/00 "Autopilot for high-speed vessels" by V.N. Ivanov, V.I.Shuster-Sherman and LBElkind dated 06.06.80, autopilot company "Sperry" (USA) in the book " Systems of automatic control of the vessel’s movement on the course ", authors S.Ya. Berezin B.A. Tetyuev L.," Shipbuilding "1990 - P.34, as well as the utility model according to patent No. 44186" Helm control system for high-speed vessels "from 19.08 .2004, the authors S.V. Petrov, S.P. Bankovsky and O.I. Sidorenko.]
В известных системах при движении судна на больших скоростях по сигналам от лага (датчика скорости движения судна) автоматически ограничивается угол перекладки руля и тем самым угловая скорость разворота судна для предотвращения чрезмерного крена при изменениях курса.In known systems, when a ship moves at high speeds, the rudder angle is automatically limited by the signals from the lag (vessel speed sensor), and thus the angular speed of the ship’s turn to prevent excessive roll when changing course.
Однако известные системы обладают тем недостатком, что в них не парируются неверные показания лага из-за его отказов или сбоев вследствие нестабильной работы на судах с динамическими принципами поддержания. Известно, что для таких судов трудно найти подходящее место на днище судна для размещения датчика лага из-за влияния на приемные устройства лагов образующейся при движении воздушно-водяной смеси, магнитных полей и искажений основного потока воды под днищем по скорости и направлению.However, the known systems have the disadvantage that they do not counteract false readings of the lag due to its failures or failures due to unstable operation on ships with dynamic principles of maintenance. It is known that for such vessels it is difficult to find a suitable place on the bottom of the vessel to place the lag sensor due to the influence on the receiving devices of the lags formed during the movement of the air-water mixture, magnetic fields and distortions of the main water flow under the bottom in speed and direction.
По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким к предложенной полезной модели является устройство для управления движением судна на подводных крыльях, содержащее датчик скорости движения судна, датчик частоты вращения двигателя судна (датчик оборотов двигателя), формирователь резервного сигнала скорости (масштабирующий усилитель), блок выявления отказов датчиков, блок подключения резервного сигнала скорости, предварительный усилитель (формирователь законов управления) и исполнительные приводы, кинематически связанные с управляющими органами судна [См. А.С. СССР №1302599 от 20.02.85 г. "Устройство для управления движением судна на подводных крыльях", авторы Д.А.Скороходов, В.В.Волгин, М.И.Малышев и др.]According to the set of similar essential features, the closest to the proposed utility model is a device for controlling the movement of a hydrofoil vessel, comprising a vessel speed sensor, a vessel engine speed sensor (engine speed sensor), a speed backup signal shaper (a scaling amplifier), a failure detection unit sensors, a backup speed signal connection unit, a preliminary amplifier (driver of control laws) and actuators, kinematically connected data with the governing bodies of the ship [See A.S. USSR No. 1302599 dated 02.20.85, “Device for controlling the movement of a hydrofoil vessel”, authors D.A. Skorokhodov, V.V. Volgin, M.I. Malyshev, etc.]
В известном устройстве выход датчика скорости подключен к первому входу блока выявления отказов датчиков и первому коммутируемому входу блока подключения резервного сигнала скорости, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока выявления отказов датчиков, второй выход которого подключен к шине сигнала "отказ датчика скорости", а второй вход подключен к выходу датчика оборотов двигателя и входу формирователя резервного сигнала скорости, выход которого соединен со вторым коммутируемым входом блока подключения резервного сигнала скорости, выход которого подключен к первому входу формирователя законов управления, второй вход которого подключен к шине сигналов датчиков параметров движения судна (курса, крена, дифферента и др., необходимых для формирования In the known device, the output of the speed sensor is connected to the first input of the sensor failure detection unit and the first switched input of the backup speed signal connection unit, the control input of which is connected to the first output of the sensor failure detection unit, the second output of which is connected to the signal cable "speed sensor failure", and the second input is connected to the output of the engine speed sensor and the input of the backup speed driver, the output of which is connected to the second switched input of the backup connection block Igna speed, the output of which is connected to the first input of the control laws, the second input of which is connected to the bus signals of sensors vessel motion parameters (rate, heel, trim et al., required for the formation of
законов пространственной стабилизации судна), а выходы подключены к исполнительным приводам управляющих органов судна.laws of spatial stabilization of the vessel), and the outputs are connected to the executive drives of the governing bodies of the vessel.
В известном устройстве при движении судна на больших скоростях обеспечивется бесперебойное поступление в формирователь законов управления информации о скорости движения, необходимой для определения граничных положений каждого из управляющих органов судна независимо от отказов датчика скорости, поскольку в этом случае сигнал о скорости движения формируется по сигналу от датчика оборотов двигателя, обеспечивая безопасность плавания при любых маневрах судна.In the known device, when the vessel is moving at high speeds, it ensures the uninterrupted flow of information on the speed of motion necessary for determining the boundary positions of each of the governing bodies of the ship to the control law generator irrespective of speed sensor failures, since in this case a speed signal is generated by the signal from the sensor engine speed, ensuring safe navigation during any maneuvers of the vessel.
Недостатком известного устройства является то, что контроль сигнала скорости в нем осуществляется по сигналу непосредственно с выхода датчика оборотов двигателя судна, что допустимо только для судов с линейной зависимостью скорости движения от оборотов двигателя, например, для судов на подводных крыльях в диапазоне "загорбовых" скоростей. Для других судов указанная зависимость может быть нелинейной, и для одного и того же судна она может меняться, например, из-за степени загрузки судна. Кроме того, известное устройство обладает недостаточной достоверностью контроля датчиков скорости и оборотов во всем диапазоне скоростей движения судна, осуществляемого в блоке выявления отказов датчиков с помощью пороговых элементов, настроенных на всего одну точку диапазона скоростей, в результате чего переключение на резервный сигнал скорости осуществляется только при отказах датчика скорости, приводящих к устойчивому пропаданию сигнала с его выхода или к наличию сигнала, не превышающего некоторую фиксированную величину, в то время, как для судов с динамическими принципами поддержания более характерна нестабильная работа датчика скорости, то есть наличие сбоев в его работе, приводящих к неверным показаниям скорости движения и, как следствие, установке не соответствующих необходимым для данного движения судна ограничений перекладок управляющих органов.A disadvantage of the known device is that the speed signal in it is controlled by a signal directly from the output of the vessel’s engine speed sensor, which is permissible only for ships with a linear dependence of the speed of the engine on the engine speed, for example, hydrofoil vessels in the “zagorba” speed range . For other vessels, this dependence may be non-linear, and for the same vessel it may change, for example, due to the degree of loading of the vessel. In addition, the known device has insufficient reliability of monitoring speed sensors and revolutions in the entire range of vessel speeds carried out in the unit for detecting sensor failures using threshold elements configured for only one point in the speed range, as a result of which switching to the backup speed signal is carried out only at failures of the speed sensor, leading to a stable disappearance of the signal from its output or to the presence of a signal not exceeding a certain fixed value, while me, for vessels with dynamic principles of maintenance of more typical unstable operation of the speed sensor, ie, the existence of failures in its work, leading to incorrect readings of speed and, as a result, the installation is not necessary for the relevant movement restrictions reruns vessel Governing Bodies.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача повысить достоверность контроля датчиков скорости и оборотов двигателя во всем диапазоне возможных скоростей движения судна и при любой зависимости. скорости движения от оборотов двигателя и создать такую систему управления движением для скоростных судов, в которой переход на резервный сигнал скорости может безопасно осуществляться не только при отказах датчика скорости, но и при любых сбоях в его работе, приводящих к неверным показаниям скорости движения судна.The claimed utility model was tasked with increasing the reliability of monitoring speed and engine speed sensors over the entire range of possible vessel speeds and with any dependence. speed from the engine speed and create such a traffic control system for high-speed vessels in which the transition to the backup speed signal can be safely carried out not only in case of speed sensor failures, but also in case of any malfunction in its operation, leading to incorrect readings of the vessel speed.
Поставленная задача решается тем, что предложена система управления движением для скоростных судов, содержащая датчик скорости движения судна, первый датчик оборотов двигателя, первый формирователь резервного сигнала скорости, блок выявления отказов датчиков, блок подключения резервного сигнала скорости, формирователь законов управления и исполнительные приводы, кинематически связанные с управляющими органами судна.The problem is solved by the fact that a motion control system for high-speed vessels is proposed, comprising a vessel speed sensor, a first engine speed sensor, a first backup speed driver, a sensor failure detection unit, a backup speed signal connection unit, a control law driver and executive drives, kinematically associated with the governing bodies of the vessel.
Выход датчика скорости движения в предложенной системе подключен к первому входу блока выявления отказов датчиков и к первому коммутируемому входу блока подключения резервного сигнала скорости, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока выявления отказов датчиков и с шиной сигнала "отказ датчика скорости". Второй коммутируемый вход блока подключения резервного сигнала скорости соединен с выходом. первого формирователя резервного сигнала, вход которого подключен к выходу первого датчика оборотов двигателя. Выход блока подключения резервного сигнала скорости подключен к первому входу формирователя законов управления, второй вход которого подключен к шине сигналов датчиков параметров движения судна, а выходы подключены к соответствующим исполнительным приводам.The output of the speed sensor in the proposed system is connected to the first input of the sensor failure detection unit and to the first switched input of the backup speed signal connection unit, the control input of which is connected to the first output of the sensor failure detection unit and to the "speed sensor failure" signal bus. The second switched input of the backup speed signal connection block is connected to the output. the first driver of the backup signal, the input of which is connected to the output of the first engine speed sensor. The output of the backup speed signal connection block is connected to the first input of the control law generator, the second input of which is connected to the signal bus of the vessel motion parameters sensors, and the outputs are connected to the corresponding actuators.
Новым в предложенной системе является то, что система содержит второй датчик оборотов двигателя, соединенный со входом второго формирователя New in the proposed system is that the system contains a second engine speed sensor connected to the input of the second driver
резервного сигнала скорости. Выход первого формирователя резервного сигнала скорости подключен ко второму входу блока выявления отказов датчиков, а выход второго формирователя резервного сигнала скорости подключен к третьему входу блока выявления отказов датчиков, второй выход которого соединен с шиной сигнала "отказ датчика оборотов" и с третьим входом формирователя законов управления, четвертый вход которого подключен к шине сигнала снятия максимальных ограничений. Первый и второй формирователи резервного сигнала скорости выполнены в виде многофункциональных преобразователей, подключенных к шине выбора зависимости скорости движения судна от оборотов двигателя, а блок выявления отказов датчиков содержит первое и второе сравнивающие устройства, выполненные в виде последовательно соединенных вычитающего устройства и компаратора, при этом первый вход первого сравнивающего устройства подключен к первому входу блока выявления отказов датчиков, второй вход которого подключен к второму входу первого сравнивающего устройства и к первому входу второго сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с третьим входом блока выявления отказов датчиков, первый выход которого подключен к выходу первого сравнивающего устройства, а второй выход соединен с выходом второго сравнивающего устройства.backup signal speed. The output of the first speed backup driver is connected to the second input of the sensor failure detection unit, and the output of the second speed backup driver is connected to the third input of the sensor failure detection unit, the second output of which is connected to the “speed sensor failure” signal bus and to the third input of the control law generator , the fourth input of which is connected to the bus signal removing maximum restrictions. The first and second shapers of the backup speed signal are made in the form of multifunction converters connected to the bus for selecting the dependence of the ship's speed on engine speed, and the sensor failure detection unit contains the first and second comparison devices made in the form of a series-connected subtracting device and a comparator, the first the input of the first comparison device is connected to the first input of the sensor failure detection unit, the second input of which is connected to the second input of the first about the comparator device and to the first input of the second comparator device, the second input of which is connected to the third input of the sensor failure detection unit, the first output of which is connected to the output of the first comparator device, and the second output is connected to the output of the second comparator device.
Технический результат заявленной системы состоит в повышении достоверности контроля датчиков скорости и оборотов двигателя во всем диапазоне скоростей движения судна, что позволяет при любой зависимости от оборотов двигателя безопасно переходить на резервный сигнал скорости по оборотам двигателя не только при отказах датчика скорости, как в известном устройстве, но и при любых сбоях в его работе, приводящих к неверным показаниям скорости движения.The technical result of the claimed system is to increase the reliability of monitoring speed sensors and engine speeds in the entire range of vessel speeds, which allows for any dependence on engine speed to safely switch to a backup speed signal for engine speed, not only when the speed sensor fails, as in the known device, but also with any failures in his work, leading to incorrect readings of speed.
На фигуре представлена функциональная блок-схема заявленной системы.The figure shows a functional block diagram of the claimed system.
Заявленная система (фиг.) содержит датчик 1 скорости движения судна (лаг), подключенный к первому входу блока 2 выявления отказов датчиков и к первому коммутируемому входу блока 3 подключения резервного сигнала скорости, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока 2 выявления отказов датчиков и с шиной 4 "отказ датчика скорости". Второй коммутируемый вход блока 3 подключения резервного сигнала скорости соединен с выходом формирователя 5 резервного сигнала скорости, вход которого подключен к выходу датчика 6 оборотов двигателя. Выход блока 3 подключения резервного сигнала скорости подключен к первому входу формирователя 7 законов управления, второй вход которого подключен к шине 8 сигналов датчиков параметров движения судна (на фиг. не показаны), а выходы подключены к исполнительным приводам 9, кинематически связанным с управляющими органами судна 10. Заявленная система также содержит второй датчик оборотов двигателя, соединенный со входом второго формирователя резервного сигнала скорости 12. Выход формирователя 5 резервного сигнала скорости подключен ко второму входу блока 2 выявления отказов датчиков, а выход формирователя 12 резервного сигнала скорости подключен к третьему входу блока 2 выявления отказов датчиков, второй выход которого соединен с шиной 13 сигнала "отказ датчика оборотов" и с третьим входом формирователя 7 законов управления, четвертый вход которого подключен к шине 14 сигнала снятия максимальных ограничений. Блок 3 подключения резервного сигнала скорости представляет собой электронный коммутатор, а формирователи 5 и 12 резервного сигнала скорости выполнены в виде многофункционального преобразователя, реализующего функцию V=f(n, s), где V - скорость движения судна, n - величина оборотов главного двигателя судна, s - степень загрузки судна, устанавливаемая на шине 19 выбора зависимости скорости движения судна от оборотов двигателя. Блок 2 выявления отказов датчиков состоит из двух сравнивающих устройств 15 и 16, причем первый вход сравнивающего устройства 15 подключен к первому The claimed system (Fig.) Contains a vessel speed sensor 1 (lag) connected to the first input of the sensor failure detection unit 2 and to the first switched input of the backup speed signal connection unit 3, the control input of which is connected to the first output of the sensor failure detection unit 2 and with bus 4 "speed sensor failure". The second switched input of the backup speed signal connection unit 3 is connected to the output of the backup speed signal generator 5, the input of which is connected to the output of the engine speed sensor 6. The output of the backup speed signal connection unit 3 is connected to the first input of the shaper 7 of the control laws, the second input of which is connected to the bus 8 of the signals of the vessel motion parameters sensors (not shown in Fig.), And the outputs are connected to the actuators 9 kinematically connected with the ship’s governing bodies 10. The claimed system also contains a second engine speed sensor connected to the input of the second driver of the backup speed signal 12. The output of the driver 5 of the backup speed signal is connected to the second the input of the sensor failure detection unit 2, and the output of the speed backup backup driver 12 is connected to the third input of the sensor failure detection unit 2, the second output of which is connected to the “RPM sensor failure” bus 13 and with the third input of the driver of control laws 7, the fourth input of which is connected to bus 14 of the signal removing maximum restrictions. Block 3 connecting the backup speed signal is an electronic switch, and the shapers 5 and 12 of the backup speed signal are made in the form of a multifunction converter that implements the function V = f (n, s), where V is the speed of the vessel, n is the speed of the main engine of the vessel , s - the degree of loading of the vessel, installed on the tire 19 of the choice of the dependence of the speed of the vessel on the engine speed. Block 2 detection of sensor failures consists of two comparing devices 15 and 16, and the first input of the comparing device 15 is connected to the first
входу блока 2 выявления отказов датчиков, а второй вход сравнивающего устройства 15 соединен с первым входом сравнивающего устройства 16 и со вторым входом блока 2 выявления отказов датчиков. Второй вход сравнивающего устройства 16 подключен к третьему входу блока 2 выявления отказов датчиков. Выход сравнивающего устройства 15 подключен к первому выходу блока 2 выявления отказов датчиков, а выход сравнивающего устройства 16 подключен ко второму выходу блока 2 выявления отказов датчиков.the input of the sensor failure detection unit 2, and the second input of the comparison device 15 is connected to the first input of the comparison device 16 and to the second input of the sensor failure detection unit 2. The second input of the comparator 16 is connected to the third input of the sensor failure detection unit 2. The output of the comparator 15 is connected to the first output of the sensor failure detection unit 2, and the output of the comparator 16 is connected to the second output of the sensor failure detection unit 2.
Сравнивающие устройства 15 и 16 выполнены на основе вычитающего устройства 17, последовательно соединенного с компаратором 18 и реализуют формулу:Comparing devices 15 and 16 are based on a subtracting device 17 connected in series with the comparator 18 and implement the formula:
где Where
V1 и V2 - величины сигналов скорости на входах вычитающего устройства 17;V 1 and V 2 - the magnitude of the speed signals at the inputs of the subtractor 17;
ΔV - порог сравнения (компарирования), устанавливаемый по входу опорного сигнала компаратора 18;ΔV - threshold comparison (comparing), set at the input of the reference signal of the comparator 18;
- абсолютная величина разности величин V1 и V2. - the absolute value of the difference between the values of V 1 and V 2 .
При выполнении указанного соотношения на выходе сравнивающего устройства формируется сигнал логической единицы.When this ratio is fulfilled, a signal of a logical unit is generated at the output of the comparing device.
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
Сравнивающее устройство 15 блока 2 выявления отказов датчиков непрерывно вычисляет разность ΔV1 между величиной скорости с выхода датчика 1 скорости и величиной скорости с выхода формирователя 5 резервного сигнала скорости, пересчитанный по оборотам двигателя с выхода датчика 6.The comparator device 15 of the sensor failure detection unit 2 continuously calculates the difference ΔV 1 between the speed value from the speed sensor 1 output and the speed value from the output of the backup speed signal generator 5, recalculated from the engine speed from the sensor output 6.
Сравнивающее устройство 16 блока 2 выявления отказов датчиков непрерывно вычисляет разность ΔV2 между величинами скорости с выходов формирователей 5 и 12 резервных сигналов скорости, пересчитанных по оборотам датчиков 6 и 11 соответственно для данной загрузки судна, установленной на шине 19 выбора зависимости скорости движения судна от оборотов The comparing device 16 of the sensor failure detection unit 2 continuously calculates the difference ΔV 2 between the speed values from the outputs of the shapers 5 and 12 of the backup speed signals, recalculated from the speed of the sensors 6 and 11, respectively, for a given ship load, installed on the bus 19 for selecting the dependence of the speed of the vessel on the speed
двигателя. При отсутствии сбоев и отказов датчика 1 скорости движения судна и датчиков 6 и 11 оборотов двигателя величины разностей ΔV1 и ΔV2, определяемые вычитающими устройствами 17 сравнивающих устройств 15 и 16 соответственно блока 2 выявления отказов датчиков не превышают заранее установленных порогов срабатывания ΔV1зад и ΔV2зад компараторов 18, при этом на выходах компараторов сравнивающих устройств 15 и 16, соединенных соответственно с первым и вторым выходами блока 2 и с шинами 4 и 13 выявления отказов датчиков, устанавливается сигнал логического нуля, соответствующий отсутствию отказов датчиков.engine. In the absence of malfunctions and failures of the vessel speed sensor 1 and the engine speed sensors 6 and 11, the differences ΔV 1 and ΔV 2 determined by the subtracting devices 17 of the comparison devices 15 and 16, respectively, of the sensor failure detection unit 2 do not exceed the predetermined response thresholds ΔV 1 back and ΔV 2zad comparator 18, the comparator compares the outputs of devices 15 and 16, connected respectively to a first and a second output unit 2 and a tire 4, and the sensors 13 detect failures well established logical signal I, corresponding to the absence of failures of sensors.
Сигнал логического нуля с шины 4 "отказ датчика скорости" поступает на управляющий вход блока 3 подключения резервного сигнала скорости, который при этом через первый коммутирующий вход подключает на выход, соединенный с первым входом формирователя 7 законов управления, сигнал непосредственно с выхода датчика 1 скорости движения судна.The logic zero signal from the bus 4 "speed sensor failure" is fed to the control input of the backup speed signal connection block 3, which, through the first switching input, connects to the output connected to the first input of the driver 7 control laws, the signal directly from the output of the speed sensor 1 vessel.
В формирователе законов управления 7 вычисляются заданные значения перекладок управляющих органов судна 10 по информации, поступающей с шины 8 сигналов датчиков параметров движения судна с учетом величин граничных перекладок этих органов, вычисляемых в формирователе законов управления 7 по информации о скорости движения, поступающей от датчика 1. Исполнительные привода 9 отрабатывают заданные значения перекладок, устанавливая управляющие органы 10 судна в требуемые для пространственной стабилизации судна положения.In the shaper of control laws 7, the preset values of the shifts of the governing bodies of the vessel 10 are calculated according to information received from the bus 8 of the signals of the sensors of the motion parameters of the ship, taking into account the values of the boundary shifts of these organs, calculated in the shaper of the laws of control 7 according to information about the speed of the sensor 1. Executive drive 9 work out the set values of the shifts, setting the governing bodies 10 of the vessel in the required position for spatial stabilization of the vessel.
В случае, если отклонение показаний датчика 1 скорости движения от величины скорости движения, пересчитанной по оборотам двигателя судна ΔV1 для данной величины загрузки судна превысит заданную величину ΔV1зад на выходе компаратора 18 и сравнивающего устройства 15 блока 2 выявления отказов датчиков установится сигнал логической единицы, по которому к первому входу формирователя 7 законов управления окажется подключенным через второй коммутируемый вход блока 3 подключения резервного In the event that the deviation of the readings of the speed sensor 1 from the value of the speed calculated in terms of the engine speed ΔV 1 for a given load of the vessel exceeds a predetermined value ΔV 1 , a signal of a logical unit is established at the output of the comparator 18 and the comparison device 15 of the sensor failure detection unit 2, according to which the first input of the driver 7 of the control laws will be connected through the second switched input of the backup connection unit 3
сигнала скорости выход формирователя 5 резервного сигнала скорости, вычисленного по оборотам двигателя от датчика 6. При этом функционирование формирователя 7 законов управления не прерывается, поскольку величина подменной резервной скорости мало отличается от реальной скорости движения судна.speed signal output of the shaper 5 of the backup speed signal calculated from the engine speed from the sensor 6. Moreover, the operation of the shaper 7 of the control laws is not interrupted, since the magnitude of the replacement reserve speed differs little from the actual speed of the vessel.
Если же по каким-то причинам произошел "разбег" в величинах скорости движения, пересчитанной по оборотам двигателя на выходах формирователей 5 и 12 резервного сигнала скорости, то есть если , то на выходе компаратора 18 сравнивающего устройства 16 и втором выходе блока 2 выявления отказов установится сигнал логической единицы, который поступит в шину 13 "отказ датчика оборотов" и на третий вход формирователя 7 законов управления, по которому в последнем сформируются максимальные ограничения перекладок управляющих органов 10 судна.If for some reason there was a “run-up” in the values of the speed calculated in terms of engine speed at the outputs of the shapers 5 and 12 of the backup speed signal, that is, if , then at the output of the comparator 18 of the comparator 16 and the second output of the failure detection unit 2, a signal of a logical unit will be established, which will go to the bus 13 "failure of the speed sensor" and to the third input of the driver 7 of the control laws, according to which the maximum restrictions of the control units are formed 10 ships.
При необходимости, например, во время швартовки судна максимальные ограничения, установленные по причине отказов датчиков 6 и 11 оборотов двигателя судна, могут быть сняты специальной командой по шине 14 сигнала снятия максимальных ограничений.If necessary, for example, during the mooring of the vessel, the maximum restrictions established due to failures of the sensors 6 and 11 of the engine's speed of the vessel can be removed by a special team on the bus 14 of the signal to remove the maximum restrictions.
Формирователи 5 и 12 резервного сигнала скорости, реализующие функциональную зависимость скорости движения от оборотов двигателя и степени загрузки данного судна, могут быть выполнены аппаратно-программным способом на базе микроконтроллеров.Shapers 5 and 12 of the backup speed signal, realizing the functional dependence of the speed of movement on the engine speed and the load of the vessel, can be performed in hardware and software based on microcontrollers.
Таким образом, суть реализованного в полезной модели технического решения заключается в непрерывном автоматическом контроле за показаниями основного датчика скорости движения судна (лага) по данным от двух датчиков оборотов, подключенных к одному и тому же или чаще к двум главным двигателям судна (последнее характерно для быстроходных судов). В случае недопустимо больших отклонений в показаниях лага от пересчитанных по оборотам значений скорости движения для данной загрузки судна вместо информации от лага в формирователь законов управления поступают Thus, the essence of the technical solution implemented in the utility model is continuous automatic monitoring of the readings of the main speed sensor of the vessel (lag) according to two speed sensors connected to the same or more often to the two main engines of the vessel (the latter is typical for high-speed ships). In the case of unacceptably large deviations in the lag readings from the speed values calculated for the turns for the given vessel load, instead of information from the lag, the control laws formator receives
пересчитанные по оборотам двигателей резервные сигналы скорости, которые будут использованы в расчетах только при отсутствии "разбега" в показаниях дублированных датчиков оборотов двигателей судна, то есть в итоге значительно повышается безопасность маневрирования судна на больших скоростях движения.speed reserve signals recalculated by engine speed, which will be used in the calculations only if there is no “take-off” in the readings of the duplicated engine speed sensors of the vessel, that is, as a result, the safety of maneuvering the vessel at high speeds is significantly increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006111082/22U RU55734U1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006111082/22U RU55734U1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU55734U1 true RU55734U1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=37061654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006111082/22U RU55734U1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU55734U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531999C1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Hydrofoil ship faultless careen abatement |
| RU2577165C1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Анфас Ск" | High-speed ship motion control system |
| RU178014U1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-03-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АНФАС" | TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS |
-
2006
- 2006-04-05 RU RU2006111082/22U patent/RU55734U1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531999C1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Hydrofoil ship faultless careen abatement |
| RU2577165C1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Анфас Ск" | High-speed ship motion control system |
| RU178014U1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-03-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АНФАС" | TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6978729B2 (en) | Control system for boats | |
| US8583300B2 (en) | Automatic stabilizing unit for watercrafts | |
| AU2009298414B2 (en) | Joystick controlled marine maneuvering system | |
| US20110143608A1 (en) | Method for controlling a surface drive for a watercraft | |
| JP6021752B2 (en) | Ship operation method and ship operation device | |
| CN110254648B (en) | Control system for assisting ship to enter and exit port by utilizing DP | |
| EP3792721B1 (en) | Hull control device, hull controlling method, and hull control program | |
| RU55734U1 (en) | TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM FOR SPEED VESSELS | |
| KR102467138B1 (en) | Autonomous navigation system for a sailing yacht and method thereof | |
| CN102336254A (en) | Electro-hydraulic control method of anti-rolling fin | |
| US20120231680A1 (en) | Control apparatus of multiple ship propellers | |
| US11554843B2 (en) | Course control system for marine vessel, and marine vessel | |
| KR20110084509A (en) | Engine rpm control device | |
| EP3798111B1 (en) | Ship speed control device, ship speed controlling method, and ship speed control program | |
| JP2624453B2 (en) | Ship motion reduction device | |
| US11312461B1 (en) | Boat maneuvering control system for boat and boat maneuvering control method for boat | |
| Loginov et al. | DP systems for track control of dredging vessels | |
| CN211107917U (en) | Aluminum alloy ship side-pushing system | |
| FI20215504A1 (en) | System and program for assisting prevention of vessel from colliding with mooring facility | |
| TWI686778B (en) | Ship collision avoidance device with computer vision | |
| CN110239676B (en) | Scientific research ship capable of automatically controlling port entry and exit | |
| EP3423910B1 (en) | Maritime drift control system | |
| WO2017202468A1 (en) | An outboard propulsion unit positioning arrangement and a displacement method | |
| JP3622240B2 (en) | Engine control device | |
| US20220371715A1 (en) | Marine vessel propulsion control system and marine vessel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20080304 |
|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20131014 |
|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140908 |