SU528546A1 - Устройство дл перестройки параметров авторулевого - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к судовождению и касаетс , в частности, автоматизации устройств перестройки параметров авторулевого морских судов.

Известны авторулевые, в которых предусмотрена возможность ручной перестройки параметров , в частности, изменение крутизны сигнала рассогласовани  по курсу и по производной курса. Эти устройства содержат датчики рассогласовани  курса и угловой скорости курса, датчики угла перекладки рул , сигналы с которых поступают на суммирующий усилитель через регулируемые сопротивлени , устанавливаемые рулевым 1. Однако такие устройства не эффективны при изменении динамических свойств объекта управлени  (загрузки судна, скорости хода), а также при изменении условий плавани  (характера внешних возмущений).

Известны также авторулевые, в которых дл  исключени  сильных перегрузок рулевого привода вместо сигнала угловой скорости судна вырабатываетс  только составл юща  угловой скорости судна от управл ющего воздействи  угла перекладки рул  2.

Восстановление составл ющей угловой скорости судна, без внешних возмущений от волнени , с помон;ью электронной модели позвол ет исключить необходимость перестройки параметров судна при сильном волнении.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  авторулевой , в котором дл  улучшени  динамических характеристик основным источником информации  вл етс  не гирокомпас, а автономный датчик угловой скорости курса. Этот авторулевой содержит подключенный к первому входу первого множительного блока датчик рассогласовани  курса, подключенный к первому входу второго множительного блока датчик угловой скорости курса, задатчик пробного сигнала, счетчик времени, два блока сравнени , делительный блок и суммирующий усилитель, соответствующие входы которого соединены с выходами множительных блоков 3.

Недостатком всех указанных авторулевых  вл етс  необходимость ручной перестройки параметров в зав 1симости от изменени  условий плавани  судна.

Цель изобретени  - повышение точности стабилизации курса и скорости перестройки параметров авторулевого.

Дл  этого устройство содержит источники опорных снгиалок и блок пам ти, выходы которого подключены соответственно ко вторым входам множительных блоков, первый вход блока пам ти подключен к выходу второго блока сравнени , входы которого подключены соответственно к первому источнику опорного

сигнала и выходу делительного блока, входы счетчика времени соединены с выходом задатчика пробного сигнала и выходом нервого блока сравнени ,., а выход счетчика времени подключен к входу делительного блока и второму входу блока пам ти, выход задатчика пробного сигнала подключен к первому входу суммирующего усилител , к входам первого блока сравнени  подключены соответственно датчик угловой скорости курса и выходы второго источника опорных сигналов.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит задатчик пробного сигнала 1, датчик угловой скорости курса 2, первый блок сравнени  3, счетчик времени 4, блок делени  5, блок пам ти 6, первый множительный блок 7, второй блок сравнени  8, второй множительный блок 9, суммирующий усилитель 10, датчик рассогласовани  курса 11, источники опорных сигналов 12, 13.

Устройство перестройки параметров авторулевого работает следующим образом.

С помощью задатчика пробного сигнала 1 производ т отклонение рул  судна (в устройстве предлагаетс  проводить перекладку рул  в сторону правого борта с максимальной скоростью ). В процессе перекладки рул  происходит постепенное нарастание угловой скорости судна. Сигнал с датчика угловой скорости курса 2 поступает на блок сравнени  3, на входы которого со второго источника опорных сигналов 13 поступают также опорные значени  уставки угловых скоростей курса +(fi   и-ф2. При достижении текущей угловой скорости судна уставки фь происходит переключение знака пробного воздействи  в задатчике пробного сигнала 1 и скорость перекладки рул  мен етс  на противоположную и равна вновь максимальной. Руль начинает перекладыватьс  в обратную сторону (в сторону левого борта) до момента, когда судно достигает значени  угловой скорости курса, равной второй уставке -ф2- С помощью счетчика времени 4 измер етс  врем  достижени  судном опорных значений +(pi и -ф2 - ti и iz соответственно; полученные значени  ti и t2 поступают на делительный блок 5, на выходе которого получаетс  сигнал, пропорциональный отнощению ti/t2, а значение iz, кроме того , поступает на блок пам ти 6. Величина iz, пропорциональна  инерционности судна, зависит от скорости хода и загрузки судна. Сигнал, пропорциональный значению t2, поступает на первый множительный блок 7, на второй вход которого приходит сигнал от датчика рассогласовани  курса П. Таким образом , на выходе первого множительного блока 7 формируетс  сигнал /СгАф, где Ki - перестраиваемый коэффициент крутизны сигнала рассогласовани  по курсу, завис щий от динамики объекта.

Напр жение, пропорциональное ti/t2, поступает на вход множительного блока 9, на второй вход которого одновременно приходит сигнал от датчика угловой скорости курса 2. Таким образом, во втором множительном

блоке 9 формируетс  сигнал , где К - за данный заранее минимально допустимый коэффициент крутизны сигнала производной по курсу.

В блоке сравнени  8 происходит сравнение выходной величины, снимаемой с блока делени  5 с посто нной уставкой (ti/t2)o, поступающей из первого источника опорных сигналов 12. В том случае, когда величина (ti/t2) незначительно отличаетс  от заданной (ti/t2)o, блок пам ти 6 осуществл ет перестройку ко эффициента /Ci(t2) в первом множительном блоке 7, коэффициент К2 во втором множительном блоке 9 в этом случае не перестраиваетс . Если величина (ti/t2) существенно отличаетс  от заданной, (т. е. волнение мор  велико), по величине сигнала, поступающего с блока сравнени  8 на блок пам ти 6, в последнем по величине рассогласовани  сигналов (ii/iz) и (ti/t2)o оцениваетс  степень волнени  мор , и выдаетс  сигнал во второй множительный блок 9 на перестройку коэффициента /(2(ti/t2). Перестройка коэффициента /Ci при сильном волнении не осуществл етс .

Сигналы с измен ющимис  параметрами по Аф и ф с множительных блоков 7 и 9 поступают на суммирующий усилитель 10 авторулевого .

С целью исключени  ощибок пробное измерение повтор ют 2-3 раза подр д. Перестройка параметров авторулевого производитс  с периодичностью 1-2 час.

Использование предлагаемого изобретени  повышает эффективность автоматической стабилизации курса судна, благодар  перестройке параметров в зависимости от условий эксплуатации . Повыщаетс  также экономическа  эффективность использовани  рулевого привода , т. к. с увеличением волнени  на море загрузка рулевого привода повыщаетс  незначительно , благодар  резкому уменьшению дисперсии внещних возмущений, приход щих на вход рулевого привода.

Claims (3)

1.У. И. Грозна . Авторулевые дл  судов морского флота. Морской флот N° 3, 1959 г.

2.Авт. св. № 460534, кл. G 05D 1/00, 1974г.

3.Авт. св. № 264178, кл. В 63В 39/14, 1969 г. (прототип).