WO2023089843A1 - Automatic steering device for vessels - Google Patents
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Abstract
The present invention is characterized by comprising: a reference trajectory generation unit that generates, on the basis of a planned sea route, a reference trajectory including a trajectory from a departure point to an arrival point, a reference distance that is a time function of surge direction distance from the departure point to the arrival point, and a reference azimuth that is a time function of an azimuth; a movement control unit that controls a vessel on the basis of distance control for causing the position of the vessel to conform to the reference distance, and sea route control for causing the position of the vessel to conform to the trajectory and also for causing the azimuth of the vessel to conform to the reference azimuth; a holding control unit that controls the vessel so as to hold the position of the vessel; and a switching unit that, if the intersection of the trajectory and an orthogonal line that passes through the position of the vessel and is orthogonal to the trajectory reaches the arrival point, switches from control by the movement control unit to control by the holding control unit. The present invention is also characterized in that the distance control involves: feed-forward control for causing a vessel distance that is a distance from a departure position to the intersection to conform to the reference distance; and feed-back control for causing a distance error between the reference distance and the vessel distance to converge at zero.
Description
本発明は、船舶を自動操舵する技術に関する。
The present invention relates to technology for automatically steering ships.
近年、陸、海、空、更には海中を移動する移動体を対象とした自律化が活発に開発されている。自律化された移動体の用途は、運搬、調査、探索、救難など多岐にわたる。自律化された移動体の身近な例としては、室内を自律的に移動して清掃するロボット掃除機が挙げられる。このような自律化された移動体は、指令者が目的や目標地を与えることによって、軌道計画の立案と実施や、姿勢、速度、位置などの制御がコンピュータにより管理、制御される。
In recent years, there has been active development of autonomy for mobile objects that move on land, sea, air, and even under the sea. Autonomous mobile bodies are used in a wide variety of ways, including transportation, investigation, search, and rescue. A familiar example of an autonomous mobile object is a robot vacuum cleaner that autonomously moves and cleans a room. Such an autonomous mobile body is managed and controlled by a computer in terms of trajectory planning and execution, attitude, speed, position, etc., by giving a commander a purpose and a target location.
自律化された船舶である自律船においても、上述した移動体と同様の制御が行われる。自律化船に関する技術は、大別して、離着桟、追尾、回避のいずれかの動作制御に分類される。自律化船に関する制御技術としては、制御対象とする船舶を、出発地における停止状態から移動し、途中で旋回し、そして目的地で停船するように制御する技術が知られている。このような技術は、多くの船舶に適応可能な汎用性をもつことも重要である。
Autonomous ships, which are autonomous ships, are also controlled in the same way as the moving bodies described above. Technologies related to autonomous ships are roughly classified into motion control of berthing/berthing, tracking, and avoidance. As a control technology for an autonomous ship, there is known a technology for controlling a ship to be controlled so that it moves from a stopped state at a departure point, turns on the way, and stops at a destination. It is also important that such technology be versatile enough to be applied to many vessels.
周知のとおり、船舶は他の航行体と比べて慣性力が大きく制動力が弱く、低速時における流体からの抵抗力が極めて小さくなる特徴をもつ。そのため、自律化船の基幹要素のひとつとして、船体位置決め制御(SPC:Ship Positioning Control)が挙げられる。SPCは与えられた計画航路、航行速度や旋回条件を実現する参照軌道を計画し、それに船体位置を追従させるものであり、船体位置保持システム(DPS:Dynamic Positioning System)を拡張したものである。
As is well known, compared to other vessels, ships have a large inertial force and weak braking force, and are characterized by extremely small resistance from fluids at low speeds. Therefore, hull positioning control (SPC: Ship Positioning Control) can be cited as one of the core elements of an autonomous ship. SPC plans a reference trajectory that realizes a given planned route, sailing speed and turning conditions, and makes the hull position follow it, and is an extension of the hull positioning system (DPS: Dynamic Positioning System).
DPSを用いずに、任意の船首方位、船体位置が保持されるように船舶を停船させることは難しい。非特許文献1に記載される技術は、DPSを用いて停船制御を実現している。なお、SPCを用いた非特許文献2に記載される技術によれば、参照速度の減速に船速が遅れて追従するために、船舶が到達地を通り越してしまう、という問題が生じる。
Without using DPS, it is difficult to stop the ship so that any heading and hull position are maintained. The technology described in Non-Patent Document 1 implements ship stop control using DPS. In addition, according to the technique described in Non-Patent Document 2 using SPC, since the speed of the ship follows the deceleration of the reference speed with a delay, there arises a problem that the ship passes the destination.
本発明が解決しようとする課題は、船舶を到達地により近接させて停船させることができる技術を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide a technique that allows a ship to be brought closer to its destination and stopped.
実施形態の船舶用自動操舵装置は、surge方向及びsway方向の速度とyaw周りの角速度とを制御可能な推進駆動装置と、船首方位及び船体位置を検出するセンサとを備える船舶を制御する船舶用自動操舵装置であって、計画航路に基づいて、出発点から到達点までの軌道と、該出発点から該到達点までのsurge方向距離の時間関数である参照距離と、方位の時間関数である参照方位とを含む参照軌道を生成する参照軌道生成部と、前記船舶の位置を前記参照距離に追従させる距離制御と、前記船舶の位置を前記軌道に追従させるとともに前記船舶の方位を前記参照方位に追従させる航路制御とによって、前記船舶を制御する移動制御部と、前記船舶の位置を保持するように前記船舶を制御する保持制御部と、前記船舶の位置を通り前記軌道に直交する直交線と前記軌道との交点が前記到達点に達した場合、前記移動制御部による制御から前記保持制御部による制御に切り替える切替部とを備え、前記距離制御は、前記出発位置から前記交点までの距離である船体距離を前記参照距離に追従させるフィードフォワード制御と、前記参照距離と前記船体距離との距離誤差をゼロに収束させるフィードバック制御とを行うことを特徴とする。
A marine autopilot system according to an embodiment includes a propulsion drive device capable of controlling the velocities in the surge direction and the sway direction and the angular velocity around the yaw, and a sensor for detecting the heading and the position of the hull. An automatic steering device, based on a planned route, a trajectory from a starting point to a destination point, a reference distance that is a time function of the surge direction distance from the starting point to the destination point, and a time function of the heading a reference trajectory generator for generating a reference trajectory including a reference bearing; distance control for causing the position of the ship to follow the reference distance; a movement control unit that controls the ship, a holding control unit that controls the ship to hold the position of the ship, and an orthogonal line that passes through the position of the ship and is orthogonal to the trajectory and a switching unit for switching from control by the movement control unit to control by the holding control unit when the intersection of the trajectory and the trajectory reaches the arrival point, wherein the distance control is a distance from the starting position to the intersection and feedforward control for causing the hull distance to follow the reference distance, and feedback control for converging the distance error between the reference distance and the hull distance to zero.
本発明によれば、船舶を到達地により近接させて停船させることができる。
According to the present invention, the ship can be brought closer to the destination and stopped.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1 船体位置決め制御)
(1.1 船舶用自動操舵装置の構成)
本実施形態に係る船舶用自動操舵装置を含むシステムについて説明する。図1は、船舶用自動操舵装置を含むシステムの全体構成を示すブロック図である。 (1 Hull Positioning Control)
(1.1 Configuration of marine automatic steering system)
A system including a marine autopilot according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a system including a marine autopilot.
(1.1 船舶用自動操舵装置の構成)
本実施形態に係る船舶用自動操舵装置を含むシステムについて説明する。図1は、船舶用自動操舵装置を含むシステムの全体構成を示すブロック図である。 (1 Hull Positioning Control)
(1.1 Configuration of marine automatic steering system)
A system including a marine autopilot according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a system including a marine autopilot.
図1に示すように、本実施形態における船舶用自動操舵装置1は、推進駆動装置3、センサ類4が備えられた船体2を有する船舶を制御するものである。本実施形態において、推進駆動装置3は、surge方向及びsway方向の速度、yaw周りの角速度を制御可能な駆動装置であり、本実施形態においては、船体2の船首と船尾とに設けられたアジマススラスターとして構成される。
As shown in FIG. 1, a marine autopilot system 1 according to the present embodiment controls a marine vessel having a hull 2 equipped with a propulsion drive device 3 and sensors 4 . In this embodiment, the propulsion drive device 3 is a drive device capable of controlling the velocities in the surge direction and the sway direction and the angular velocity around the yaw. Configured as a thruster.
センサ類4は、船体2の船首方位を検出するジャイロコンパス、船体2の対水速度を検出する速度計、GPS等の衛星測位システム(GNSS)からの船体位置を検出するGNSSセンサを含む。なお、センサ類4は、船首方位、船体位置をそれぞれ検出可能なセンサを含むものであれば良い。
The sensors 4 include a gyrocompass that detects the heading of the hull 2, a speedometer that detects the water speed of the hull 2, and a GNSS sensor that detects the hull position from a satellite positioning system (GNSS) such as GPS. It should be noted that the sensors 4 may include sensors capable of detecting the ship's heading and hull position.
船舶用自動操舵装置1は、参照軌道生成部11と、制御部12とを備える。参照軌道生成部11は、軌道計画部5により出力された計画航路に基づいて参照軌道を生成する。制御部12は、参照軌道生成部11により生成された参照軌道に船体2が追従するように、センサ類4により検出された船首方位、船体位置に基づいて推進駆動装置3に指令を出力して船体速度及び角速度を制御する。
The marine automatic steering device 1 includes a reference trajectory generator 11 and a controller 12 . The reference trajectory generator 11 generates a reference trajectory based on the planned route output by the trajectory planer 5 . The control unit 12 outputs a command to the propulsion drive unit 3 based on the heading and hull position detected by the sensors 4 so that the hull 2 follows the reference trajectory generated by the reference trajectory generation unit 11. Controls hull speed and angular velocity.
(1.2 計画航路)
計画航路について説明する。図2は、計画航路の形態を示す図である。 (1.2 Planned route)
Explain the planned route. FIG. 2 is a diagram showing the form of the planned route.
計画航路について説明する。図2は、計画航路の形態を示す図である。 (1.2 Planned route)
Explain the planned route. FIG. 2 is a diagram showing the form of the planned route.
計画航路は、図2に示すように、出発点と到達点、前進速度と旋回の条件とを含み、直線と円弧の組み合せにより構成される。図2において、O-XYは地球固定座標、ψplanは計画方位、点Aは出発点、点Bは到達点である。また、点C,S,Fのそれぞれは旋回の中心点、開始点、終了点であり、ρsetは旋回半径、ψsetは旋回角である。
As shown in FIG. 2, the planned route includes a starting point, a destination point, forward speed and turning conditions, and is composed of a combination of straight lines and circular arcs. In FIG. 2, O-XY is the earth-fixed coordinate, ψ plan is the planned direction, point A is the starting point, and point B is the reaching point. Points C, S, and F are the turning center point, starting point, and ending point, respectively, ρ set is the turning radius, and ψ set is the turning angle.
(1.3 船体位置決め制御)
船体位置決め制御について説明する。図3は、船体位置決め制御における制御システムの分類を示す図である。 (1.3 Hull Positioning Control)
Hull positioning control will be described. FIG. 3 is a diagram showing the classification of control systems in hull positioning control.
船体位置決め制御について説明する。図3は、船体位置決め制御における制御システムの分類を示す図である。 (1.3 Hull Positioning Control)
Hull positioning control will be described. FIG. 3 is a diagram showing the classification of control systems in hull positioning control.
船舶用自動操舵装置1の制御部12による船体位置決め制御は、図2に示す計画航路において、点Aから前進速度を加速し、等速時に旋回し、その後に減速して到達点Bに達して船位を保持するように船舶を制御する。
The hull positioning control by the control unit 12 of the marine autopilot system 1 accelerates the forward speed from point A, turns at a constant speed, and then decelerates to reach the destination point B on the planned route shown in FIG. Control the vessel to maintain position.
船体位置決め制御は、図3に示すように、移動モード(moving mode)と保持モード(hovering mode)の2つの制御モードを有する。制御部12は、移動モードにおいて距離制御DCと航路制御TCとを実行し、保持モードにおいて静定制御と経路順序制御(非特許文献3参照)とを含む船体位置保持制御DPを実行する。
The hull positioning control has two control modes, a moving mode and a hovering mode, as shown in FIG. The control unit 12 executes distance control DC and route control TC in the movement mode, and hull position maintenance control DP including static stabilization control and route sequence control (see Non-Patent Document 3) in the hold mode.
参照軌道は、参照軌道生成部11により計画航路に基づいて生成されるものであり、軌道計画を満足する方位・位置と時間で構成される。具体的には、参照軌道は、出発点から到達点までの軌道と、該出発点から該到達点までのsurge方向距離の時間関数である参照距離と、方位の時間関数である参照方位とを含む。制御部12は、参照軌道の基準は船体位置を通り参照軌道に直交する線と参照軌道との交点である点Hを用いて、参照軌道に沿う船体位置を判断する。
The reference trajectory is generated by the reference trajectory generation unit 11 based on the planned route, and is composed of the azimuth/position and time that satisfy the trajectory plan. Specifically, the reference trajectory includes a trajectory from a starting point to a destination point, a reference distance that is a time function of the surge direction distance from the starting point to the destination point, and a reference azimuth that is a time function of the azimuth. include. The control unit 12 determines the hull position along the reference trajectory using the point H, which is the intersection of the reference trajectory and the line passing through the hull position and orthogonal to the reference trajectory, as the reference of the reference trajectory.
制御部12は、移動モードによって、参照軌道において設定された時刻に、この時刻に対応付けられた方位、位置に船首方位、船体位置を追従させ、点Hが点Bに達した場合に、制御モードを移動モードから保持モードに切り替える。更に、制御部12は、保持モードにおいて、点B近傍に位置する、移動モードによる制御における終端点B’と船体位置との誤差を静定制御によって修正し、終端点B’と到達点Bとが異なる場合、経路順序制御により船体位置を終端点B’から到達点Bへ移動させる。なお、終端点B’から到達点Bへの移動は、経路順序制御以外の他の制御則により制御されても良い。非特許文献3によれば、保持応答の過渡現象の大きさは終端点B’と点Bとの距離に比例する。その現象を低減するため、静定制御において、到達点が点Bではなく終端点B’に置換される。
The control unit 12 causes the heading and the hull position to follow the heading and position associated with the time set in the reference orbit according to the movement mode, and when the point H reaches the point B, the control unit 12 Switch the mode from move mode to hold mode. Furthermore, in the holding mode, the control unit 12 corrects the error between the hull position and the terminal point B′ in the control by the movement mode, which is located near the point B, by static control, so that the terminal point B′ and the arrival point B are corrected. are different, the hull position is moved from the terminal point B' to the arrival point B by path sequence control. Note that the movement from the terminal point B' to the destination point B may be controlled by other control rules than the route order control. According to Non-Patent Document 3, the magnitude of the holding response transient is proportional to the distance between the end point B' and the point B. In order to reduce this phenomenon, in the static control, the reaching point is replaced with the terminal point B' instead of the point B.
(2 制御対象)
制御対象について説明する。図4は、船体モデルと駆動機モデルとを含む制御対象を示す図である。制御対象は、図4に示すように、船体モデルと駆動機モデルとから構成される両頭船とする。 (2 Control object)
A controlled object will be explained. FIG. 4 is a diagram showing a controlled object including a hull model and a drive machine model. The object to be controlled is, as shown in FIG. 4, a double-headed ship composed of a hull model and a drive machine model.
制御対象について説明する。図4は、船体モデルと駆動機モデルとを含む制御対象を示す図である。制御対象は、図4に示すように、船体モデルと駆動機モデルとから構成される両頭船とする。 (2 Control object)
A controlled object will be explained. FIG. 4 is a diagram showing a controlled object including a hull model and a drive machine model. The object to be controlled is, as shown in FIG. 4, a double-headed ship composed of a hull model and a drive machine model.
(2.1 船体モデル)
船体モデルについて説明する。船体モデルは、surge方向を添字u、sway方向を添字v、yaw周りを添字rで表し、 (2.1 Hull model)
The hull model will be explained. The hull model is represented by the subscript u for the surge direction, the subscript v for the sway direction, and the subscript r for around the yaw.
船体モデルについて説明する。船体モデルは、surge方向を添字u、sway方向を添字v、yaw周りを添字rで表し、 (2.1 Hull model)
The hull model will be explained. The hull model is represented by the subscript u for the surge direction, the subscript v for the sway direction, and the subscript r for around the yaw.
図5には、船体パラメータの船速(対水速度)特性が示される。図5においては、船体パラメータのうち、Trのみが示されるが、他の変数{Kr,Ku,Tu,Kv,Tv}も船速に関係するものとする。Trにおける低速域特性は推進抵抗を無視して、慣性項を主要と仮定したものである。図5から、船体パラメータは次の船速特性をもつ。
FIG. 5 shows ship speed (water speed) characteristics of the hull parameters. In FIG. 5, only Tr is shown among the hull parameters, but other variables { Kr , Ku , Tu , Kv , Tv } are also related to ship speed. The low-speed characteristics in Tr are assumed to be the inertia term, ignoring propulsion resistance. From FIG. 5, the hull parameters have the following ship speed characteristics.
1.保持モード域は|u|≦2knで、一定とする。
2.移動モード域はu>2knで、船速に比例する。 1. The holding mode region is |u|≦2kn and is constant.
2. The movement mode range is u>2kn and is proportional to ship speed.
2.移動モード域はu>2knで、船速に比例する。 1. The holding mode region is |u|≦2kn and is constant.
2. The movement mode range is u>2kn and is proportional to ship speed.
(2.2 駆動機モデル)
駆動機モデルについて説明する。駆動機のアジマススラスターモデル(以降、ATMと呼称)はそのプロペラ回転数(逆転しない)とその方向とによって推力ベクトルを制御する。回転数と推力角には制限がある。図4において、2機のATMの回転数λと対水推力Fは (2.2 Drive model)
The drive machine model will be explained. The azimuth thruster model of the driver (hereafter ATM) controls the thrust vector by its propeller speed (not reversed) and its direction. There are restrictions on the number of revolutions and the thrust angle. In Fig. 4, the rotational speed λ and the water thrust F of the two ATMs are
駆動機モデルについて説明する。駆動機のアジマススラスターモデル(以降、ATMと呼称)はそのプロペラ回転数(逆転しない)とその方向とによって推力ベクトルを制御する。回転数と推力角には制限がある。図4において、2機のATMの回転数λと対水推力Fは (2.2 Drive model)
The drive machine model will be explained. The azimuth thruster model of the driver (hereafter ATM) controls the thrust vector by its propeller speed (not reversed) and its direction. There are restrictions on the number of revolutions and the thrust angle. In Fig. 4, the rotational speed λ and the water thrust F of the two ATMs are
指令量と推力角の関係は
The relationship between the command amount and the thrust angle is
よって、ATMの出力は上式にスケールファクタを乗じて、
Therefore, the ATM output is obtained by multiplying the above formula by the scale factor,
(3 制御システム)
(3.1 制御部の構成)
制御部の構成について説明する。図6は、制御部の構成を示す図である。 (3 control system)
(3.1 Configuration of control unit)
The configuration of the control unit will be described. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the control unit.
(3.1 制御部の構成)
制御部の構成について説明する。図6は、制御部の構成を示す図である。 (3 control system)
(3.1 Configuration of control unit)
The configuration of the control unit will be described. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the control unit.
図6に示すように、制御部12は、移動モードにおいて距離制御DC及び航路制御TCを行う移動制御部121と、保持モードにおいて船体位置保持制御DPを行う保持制御部122と、切替部123とを備える。切替部123は、船体位置に基づく点Hが点Bに達した場合に、制御主体を移動制御部121から保持制御部122に切り替えることによって、制御システムを移動モードから保持モードへ切り替える。
(3.2 誤差の定義)
(3.2.1 移動モード)
移動モードの誤差は図7に示すように、船体位置の点P、垂足の点Hと参照位置の点Rから設定する。方位誤差ψe、航路誤差ye、と距離誤差deは、 As shown in FIG. 6, thecontrol unit 12 includes a movement control unit 121 that performs distance control DC and route control TC in the movement mode, a holding control unit 122 that performs hull position holding control DP in the holding mode, and a switching unit 123. Prepare. The switching unit 123 switches the control system from the moving mode to the holding mode by switching the control subject from the moving control unit 121 to the holding control unit 122 when the point H based on the hull position reaches the point B.
(3.2 Definition of error)
(3.2.1 Movement Mode)
As shown in FIG. 7, the movement mode error is set from the point P of the hull position, the point H of the drooping foot, and the point R of the reference position. The heading error ψ e , course error y e , and distance error d e are
(3.2 誤差の定義)
(3.2.1 移動モード)
移動モードの誤差は図7に示すように、船体位置の点P、垂足の点Hと参照位置の点Rから設定する。方位誤差ψe、航路誤差ye、と距離誤差deは、 As shown in FIG. 6, the
(3.2 Definition of error)
(3.2.1 Movement Mode)
As shown in FIG. 7, the movement mode error is set from the point P of the hull position, the point H of the drooping foot, and the point R of the reference position. The heading error ψ e , course error y e , and distance error d e are
は符号付き2点間距離を表し、P,Hは、それぞれ、点P、点Hのx,yの座標であり、dRは出発地から点Rまでの参照距離であり、dHは出発地から点Hまでの船体距離である。誤差計算については非特許文献2を参照されたい。
represents the signed distance between two points, P, H are the x, y coordinates of point P and point H, respectively, d R is the reference distance from the starting point to point R, and d H is the starting is the hull distance from the ground to point H.
(3.2.2 保持モード)
図8は、移動モードから保持モードへの切り替え後の様子を示す。制御モードの切り替えは、上述したように、点Hが到達点Bに達した場合になされ、この際、到達点が点Bから点B’に置換される。この置換は具体的には次式に示す通りである。 (3.2.2 Hold mode)
FIG. 8 shows the state after switching from the move mode to the hold mode. As described above, the control mode is switched when the point H reaches the reaching point B. At this time, the reaching point is replaced from the point B to the point B'. Specifically, this replacement is as shown in the following formula.
図8は、移動モードから保持モードへの切り替え後の様子を示す。制御モードの切り替えは、上述したように、点Hが到達点Bに達した場合になされ、この際、到達点が点Bから点B’に置換される。この置換は具体的には次式に示す通りである。 (3.2.2 Hold mode)
FIG. 8 shows the state after switching from the move mode to the hold mode. As described above, the control mode is switched when the point H reaches the reaching point B. At this time, the reaching point is replaced from the point B to the point B'. Specifically, this replacement is as shown in the following formula.
添字Kにより示される保持モードの方位誤差ψe
k、船体座標の位置誤差xe
k,ye
kは、
The azimuth error ψ e k in the holding mode and the position errors x e k and y e k in the hull coordinates indicated by subscript K are
(3.3 距離制御)
距離制御DCは軌道追従制御により距離誤差をゼロに収斂させる。軌道追従制御は、参照距離と、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを含む2自由度制御系とにより構成される。フィードフォワード制御は、船体距離を参照距離に追従させ、フィードバック制御は、制御対象との閉ループ系を構成し、距離誤差をゼロに収束させる。 (3.3 Distance control)
Distance control DC converges the distance error to zero by trajectory tracking control. Trajectory tracking control is composed of a reference distance and a two-degree-of-freedom control system including feedforward control and feedback control. Feedforward control causes the hull distance to follow the reference distance, and feedback control forms a closed loop system with the controlled object to converge the distance error to zero.
距離制御DCは軌道追従制御により距離誤差をゼロに収斂させる。軌道追従制御は、参照距離と、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを含む2自由度制御系とにより構成される。フィードフォワード制御は、船体距離を参照距離に追従させ、フィードバック制御は、制御対象との閉ループ系を構成し、距離誤差をゼロに収束させる。 (3.3 Distance control)
Distance control DC converges the distance error to zero by trajectory tracking control. Trajectory tracking control is composed of a reference distance and a two-degree-of-freedom control system including feedforward control and feedback control. Feedforward control causes the hull distance to follow the reference distance, and feedback control forms a closed loop system with the controlled object to converge the distance error to zero.
(3.3.1 参照距離とフィードフォワード制御)
距離制御部による距離制御DCの構成を図9に示す。図9において、RGは参照距離生成器、sはラプラス演算子、Cd FF(s)はフィードフォワード制御器、Cd FB(s)はフィードバック制御器、Px(s)=Pu(s)・s-1は距離船体モデルである。 (3.3.1 Reference distance and feedforward control)
FIG. 9 shows the configuration of the distance control DC by the distance control section. In FIG. 9, RG is a reference distance generator, s is a Laplacian operator, C d FF (s) is a feedforward controller, C d FB (s) is a feedback controller, P x (s)=P u (s )·s −1 is the range hull model.
距離制御部による距離制御DCの構成を図9に示す。図9において、RGは参照距離生成器、sはラプラス演算子、Cd FF(s)はフィードフォワード制御器、Cd FB(s)はフィードバック制御器、Px(s)=Pu(s)・s-1は距離船体モデルである。 (3.3.1 Reference distance and feedforward control)
FIG. 9 shows the configuration of the distance control DC by the distance control section. In FIG. 9, RG is a reference distance generator, s is a Laplacian operator, C d FF (s) is a feedforward controller, C d FB (s) is a feedback controller, P x (s)=P u (s )·s −1 is the range hull model.
参照距離生成器は、入力された位置条件から参照距離DR(s)を出力し、フィードフォワード制御器は参照距離DR(s)からフィードフォワード回転ΛFF(s)を出力する。フィードバック制御器は距離誤差De(s)からフィードバック回転ΛFB(s)を出力し、距離制御DCの閉ループを安定化し、外乱DD(s)を除去する。制御量の指令プロペラ回転Λu(s)は次式になる。
The reference distance generator outputs a reference distance D R (s) from the input position condition, and the feedforward controller outputs a feedforward rotation Λ FF (s) from the reference distance D R (s). The feedback controller outputs the feedback rotation Λ FB (s) from the distance error D e (s), stabilizes the closed loop of the distance control DC, and removes the disturbance D D (s). The commanded propeller rotation Λ u (s) of the control amount is given by the following equation.
軌道追従制御を用いると、距離誤差De(s)の伝達特性は
Using the trajectory tracking control, the transfer characteristic of the distance error D e (s) is
フィードフォワード回転ΛFF(s)は、次式になる。
The feedforward rotation Λ FF (s) becomes:
参照距離dRとフィードフォワード回転λFFは図10に示すように、距離の軌道条件
As shown in FIG. 10, the reference distance d R and the feedforward rotation λ FF are defined by the distance trajectory condition
(3.3.2 フィードバック制御)
フィードバック制御器は推定器と状態フィードバックからなり、 (3.3.2 Feedback control)
The feedback controller consists of an estimator and state feedback,
フィードバック制御器は推定器と状態フィードバックからなり、 (3.3.2 Feedback control)
The feedback controller consists of an estimator and state feedback,
(3.4 航路制御)
航路制御TCは、方位制御と航路誤差制御により航路誤差yeをゼロに収斂させる。航路制御の指令推力角θrは、次式になる。 (3.4 Route control)
The course control TC converges the course error ye to zero by bearing control and course error control. The commanded thrust angle θr for route control is given by the following equation.
航路制御TCは、方位制御と航路誤差制御により航路誤差yeをゼロに収斂させる。航路制御の指令推力角θrは、次式になる。 (3.4 Route control)
The course control TC converges the course error ye to zero by bearing control and course error control. The commanded thrust angle θr for route control is given by the following equation.
(3.4.1 方位制御)
方位制御HCは方位誤差ψeをゼロに収斂させるものであり、方位の保持と変針の機能をもち、距離制御DCと同一の構成をもつ。したがって、方位制御HCは、距離制御DCにおける距離を方位に置き替えたものとなる。方位制御HCによる制御量の指令推力角Θh(s)は、 (3.4.1 Direction control)
The azimuth control HC converges the azimuth error ψe to zero, has the functions of holding the azimuth and changing course, and has the same configuration as the distance control DC. Therefore, the azimuth control HC is obtained by replacing the distance in the distance control DC with the azimuth. The commanded thrust angle Θ h (s) of the control amount by the azimuth control HC is
方位制御HCは方位誤差ψeをゼロに収斂させるものであり、方位の保持と変針の機能をもち、距離制御DCと同一の構成をもつ。したがって、方位制御HCは、距離制御DCにおける距離を方位に置き替えたものとなる。方位制御HCによる制御量の指令推力角Θh(s)は、 (3.4.1 Direction control)
The azimuth control HC converges the azimuth error ψe to zero, has the functions of holding the azimuth and changing course, and has the same configuration as the distance control DC. Therefore, the azimuth control HC is obtained by replacing the distance in the distance control DC with the azimuth. The commanded thrust angle Θ h (s) of the control amount by the azimuth control HC is
参照方位ψRとフィードフォワード推力角θFFは方位の旋回条件
The reference azimuth ψ R and the feedforward thrust angle θ FF are the turning conditions of the azimuth.
(3.4.2 航路誤差制御)
航路誤差制御はsway船体運動との閉ループ系を構成し、航路誤差をゼロに収束させ、潮流成分による誤差を修正する。航路誤差制御器Ct(s)は、航路誤差Ye(s)をフィルタし、制御ゲインを乗じたもので、 (3.4.2 Course error control)
The route error control constitutes a closed loop system with the sway hull motion, converges the route error to zero, and corrects the error due to the tidal current component. The course error controller C t (s) is the filtered course error Y e (s) multiplied by the control gain,
航路誤差制御はsway船体運動との閉ループ系を構成し、航路誤差をゼロに収束させ、潮流成分による誤差を修正する。航路誤差制御器Ct(s)は、航路誤差Ye(s)をフィルタし、制御ゲインを乗じたもので、 (3.4.2 Course error control)
The route error control constitutes a closed loop system with the sway hull motion, converges the route error to zero, and corrects the error due to the tidal current component. The course error controller C t (s) is the filtered course error Y e (s) multiplied by the control gain,
(3.5 リーチ量見積もり)
参照軌道生成部11により実行されるリーチ量見積もりは、航路旋回での変針を開始する位置を決めるもので、旋回中の航路誤差を支配するものであり、WOP(Wheel Over Point)とよばれる。WOPの位置は、図2における点Sからリーチ量だけ手前になる。リーチ量は参照位置と航路位置から計算する。参照位置xR,yRは (3.5 Estimation of reach amount)
The reach amount estimation executed by thereference trajectory generator 11 determines the position at which to start changing course in a course turn, governs the course error during the turn, and is called WOP (Wheel Over Point). The position of the WOP is before the point S in FIG. 2 by the reach amount. The amount of reach is calculated from the reference position and route position. The reference positions x R and y R are
参照軌道生成部11により実行されるリーチ量見積もりは、航路旋回での変針を開始する位置を決めるもので、旋回中の航路誤差を支配するものであり、WOP(Wheel Over Point)とよばれる。WOPの位置は、図2における点Sからリーチ量だけ手前になる。リーチ量は参照位置と航路位置から計算する。参照位置xR,yRは (3.5 Estimation of reach amount)
The reach amount estimation executed by the
航路位置は図11に示すように、軌道計画、駆動機及び船体運動のモデルから求める。軌道計画で設定したフィードフォワード指令を駆動機に入力すると
As shown in Fig. 11, the route position is obtained from the trajectory plan, the drive machine, and the model of the hull motion. When the feedforward command set in the trajectory plan is input to the drive machine
船体位置x,yは、船体運動r,u,vを用いて
The hull positions x, y are calculated using the hull motions r, u, v
参照位置と航路位置を求めた結果を図12に示す。図12において、線上のマーカーは10度単位毎の参照方位ψRを示し、移動モードの船体パラメータや旋回条件は、4.1節に後述される値を用いる。
Fig. 12 shows the results of obtaining the reference position and route position. In FIG. 12, the markers on the line indicate the reference azimuth ψ R in increments of 10 degrees, and the values described later in section 4.1 are used for the hull parameters of the movement mode and the turning conditions.
リーチ量reachは、図12におけるψR=90度に対応する参照位置と航路位置の最大値との位置関係から
The reach amount reach is obtained from the positional relationship between the reference position corresponding to ψ R =90 degrees in FIG. 12 and the maximum value of the route position.
(3.6 保持モードによる制御)
制御部12は、保持モードにおいて、動作管理によって静定制御と経路順序制御を実施する。静定制御と経路順序制御は、3つの制御器により実施され、3つの制御器は、それぞれ、surge,sway,yawの船体運動との閉ループ安定性と外乱除去性を確保し、距離制御DCのフィードバック制御器Cd FB(s)と同一の構成をもつ。したがって、3つの制御器のそれぞれは、フィードバック制御器Cd FB(s)における距離をsurge,sway,yawに置き換えたものとなる。それぞれの船体パラメータは保持モード用の極低速対応を用いる。3つの制御器は、それぞれ、 (3.6 Control by holding mode)
In the hold mode, thecontrol unit 12 performs static control and route sequence control by operation management. Static control and path sequence control are performed by three controllers, which ensure closed-loop stability and disturbance rejection with surge, sway, and yaw hull motions, respectively, and distance control DC It has the same configuration as the feedback controller C d FB (s). Therefore, each of the three controllers replaces the distance in the feedback controller C d FB (s) with surge, sway, and yaw. Each hull parameter uses a very slow response for holding mode. The three controllers are each:
制御部12は、保持モードにおいて、動作管理によって静定制御と経路順序制御を実施する。静定制御と経路順序制御は、3つの制御器により実施され、3つの制御器は、それぞれ、surge,sway,yawの船体運動との閉ループ安定性と外乱除去性を確保し、距離制御DCのフィードバック制御器Cd FB(s)と同一の構成をもつ。したがって、3つの制御器のそれぞれは、フィードバック制御器Cd FB(s)における距離をsurge,sway,yawに置き換えたものとなる。それぞれの船体パラメータは保持モード用の極低速対応を用いる。3つの制御器は、それぞれ、 (3.6 Control by holding mode)
In the hold mode, the
(4 検証)
本実施形態に係る船舶用自動操舵装置の有効性をシミュレーションによって検証する。 (4 Verification)
The effectiveness of the marine automatic steering system according to this embodiment is verified by simulation.
本実施形態に係る船舶用自動操舵装置の有効性をシミュレーションによって検証する。 (4 Verification)
The effectiveness of the marine automatic steering system according to this embodiment is verified by simulation.
(4.1 シミュレーション条件)
シミュレーション条件について説明する。 (4.1 Simulation conditions)
Simulation conditions will be described.
シミュレーション条件について説明する。 (4.1 Simulation conditions)
Simulation conditions will be described.
シミュレーションにおいて、計算時間は30分、その前半(18.3分)は移動モード、後半(11.7分)は保持モードによる制御がなされるものとし、刻み時間は0.1sである。シミュレーションにおける外乱成分は、北向き1.0kn、方位周りのオフセットが0.3deg/sの潮流成分とする。
In the simulation, the calculation time is 30 minutes, the first half (18.3 minutes) is controlled by the movement mode, the second half (11.7 minutes) is controlled by the hold mode, and the step time is 0.1 s. The disturbance component in the simulation is assumed to be a tidal current component with a northward direction of 1.0 kn and an azimuth offset of 0.3 deg/s.
シミュレーションにおける船体パラメータを以下の表に示す。
The hull parameters in the simulation are shown in the table below.
なお、式(4)~式(6)においては、T3<<|T|のため、T3に相当する係数が省略されている。T3は、参照信号DR(s),ΨR(s)の生成に利用される。
Note that in equations (4) to (6), the coefficient corresponding to T 3 is omitted because T 3 <<|T|. T3 is used to generate reference signals D R (s) and Ψ R (s).
シミュレーションにおける計画航路の設定値を以下に示す。
The set values for the planned route in the simulation are shown below.
シミュレーションにおける駆動機の一定回転数はλ0=110rpm、角度制限は45degとする。
The constant rotation speed of the driving machine in the simulation is λ 0 =110 rpm, and the angle limit is 45 degrees.
シミュレーションにおいて、主な制御パラメータは、移動モードと保持モードで共通になり、比例ゲインがKp=1、減衰係数がζ=1÷√2、積分ゲインの減衰係数はζi=0.9である。sway方向指令速度を角度換算する係数はcθ
v=45deg/10knとする。リーチ量は(41)式が用いられる。
In the simulation, the main control parameters were common to the moving mode and the holding mode, and the proportional gain was K p =1, the damping coefficient was ζ=1÷√2, and the damping coefficient of the integral gain was ζ i =0.9. be. The coefficient for angular conversion of the sway direction command speed is c θ v =45 deg/10 kn. Expression (41) is used for the reach amount.
(4.2 シミュレーション結果)
シミュレーション結果について説明する。図13~図18はいずれもシミュレーション結果を示す。図13、図14は、それぞれ、潮流がゼロの場合、潮流がある場合における計画航路と船位航跡を示す図である。図15は、船体運動の応答を示す図である。図16は、誤差の応答を示す図である。図17は、指令の応答を示す図である。図18は、駆動機出力の応答を示す図である。 (4.2 Simulation results)
Simulation results will be explained. 13 to 18 all show simulation results. FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams showing the planned route and the ship's position track when the tidal current is zero and when there is a tidal current, respectively. FIG. 15 is a diagram showing the response of ship motion. FIG. 16 shows the error response. FIG. 17 is a diagram showing a command response. FIG. 18 is a diagram showing the response of the driver output.
シミュレーション結果について説明する。図13~図18はいずれもシミュレーション結果を示す。図13、図14は、それぞれ、潮流がゼロの場合、潮流がある場合における計画航路と船位航跡を示す図である。図15は、船体運動の応答を示す図である。図16は、誤差の応答を示す図である。図17は、指令の応答を示す図である。図18は、駆動機出力の応答を示す図である。 (4.2 Simulation results)
Simulation results will be explained. 13 to 18 all show simulation results. FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams showing the planned route and the ship's position track when the tidal current is zero and when there is a tidal current, respectively. FIG. 15 is a diagram showing the response of ship motion. FIG. 16 shows the error response. FIG. 17 is a diagram showing a command response. FIG. 18 is a diagram showing the response of the driver output.
図13に示すように、外乱成分なしの場合、点B’は点Bの半径1m以内に収まる。図14に示すように、外乱成分ありの場合、航路誤差yeが外乱成分により生じるが、点B’は点Bの半径10m以内に収まる。また、点B’に至る移動モードにおける船位航跡において、距離誤差deは外乱成分なしの場合と同様であり、外乱による誤差が修正されている。一方、航路誤差yeは外乱成分なしの場合よりも大きくなり、船速の低下に伴って誤差の修正が困難なものとなっている。
As shown in FIG. 13, point B′ is within a radius of 1 m from point B when there is no disturbance component. As shown in FIG. 14, when there is a disturbance component, the course error y e is caused by the disturbance component, but the point B′ is within a radius of 10 m from the point B. Also, in the ship's position track in the moving mode up to point B', the distance error d e is the same as in the case without the disturbance component, and the error due to the disturbance has been corrected. On the other hand, the route error ye becomes larger than when there is no disturbance component, and it becomes difficult to correct the error as the boat speed decreases.
図15に示すように、surge速度u、sway速度v、yaw角速度rは、外乱成分の影響を受けてバイアスを生じる。
As shown in FIG. 15, the surge velocity u, sway velocity v, and yaw angular velocity r are biased under the influence of disturbance components.
図16に示すように、移動モードにおいて、距離誤差deに相当するxeと航路誤差yeはゼロに収束し、方位誤差ψeは斜航角をもつ。斜航角は、潮流成分による項とr0修正の舵角オフセットによるr,vの発生の項によって変動する。以下の表は十分に静定した場合を示す。
As shown in FIG. 16, in the moving mode, x e corresponding to the distance error d e and the course error y e converge to zero, and the heading error ψ e has an oblique navigation angle. The skew angle fluctuates due to the term due to the tidal current component and the term due to the r and v generation due to the steering angle offset of the r0 correction. The table below shows the fully statically settled case.
図17は指令の応答である。図18は駆動機出力の応答であり、飽和は生じていない。
Fig. 17 shows the command response. FIG. 18 is the response of the driver output, with no saturation.
以上のシミュレーションの結果から、本実施形態に係る船舶用自動操舵装置1による制御は適切に動作していることが確認できた。
From the above simulation results, it was confirmed that the control by the marine autopilot system 1 according to the present embodiment was properly operated.
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
The embodiments of the present invention are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be embodied in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
1 船舶用自動操舵装置
2 船体
3 推進駆動装置
4 センサ類
11 参照軌道生成部
12 制御部
121 移動制御部
122 保持制御部
123 切替部 1 marineautomatic steering device 2 hull 3 propulsion drive device 4 sensors 11 reference trajectory generation unit 12 control unit 121 movement control unit 122 holding control unit 123 switching unit
2 船体
3 推進駆動装置
4 センサ類
11 参照軌道生成部
12 制御部
121 移動制御部
122 保持制御部
123 切替部 1 marine
Claims (5)
- surge方向及びsway方向の速度とyaw周りの角速度とを制御可能な推進駆動装置と、船首方位及び船体位置を検出するセンサとを備える船舶を制御する船舶用自動操舵装置であって、
計画航路に基づいて、出発点から到達点までの軌道と、該出発点から該到達点までのsurge方向距離の時間関数である参照距離と、方位の時間関数である参照方位とを含む参照軌道を生成する参照軌道生成部と、
前記船舶の位置を前記参照距離に追従させる距離制御と、前記船舶の位置を前記軌道に追従させるとともに前記船舶の方位を前記参照方位に追従させる航路制御とによって、前記船舶を制御する移動制御部と、
前記船舶の位置を保持するように前記船舶を制御する保持制御部と、
前記船舶の位置を通り前記軌道に直交する直交線と前記軌道との交点が前記到達点に達した場合、前記移動制御部による制御から前記保持制御部による制御に切り替える切替部とを備え、
前記距離制御は、前記出発位置から前記交点までの距離である船体距離を前記参照距離に追従させるフィードフォワード制御と、前記参照距離と前記船体距離との距離誤差をゼロに収束させるフィードバック制御とを行うことを特徴とする船舶用自動操舵装置。 An autopilot for a marine vessel that controls a marine vessel comprising a propulsion drive device capable of controlling the velocities in the surge and sway directions and the angular velocity around the yaw;
Based on the planned route, a reference trajectory including a trajectory from a starting point to a destination point, a reference distance that is a time function of the surge direction distance from the starting point to the destination point, and a reference bearing that is a time function of the bearing a reference trajectory generator that generates
A movement control unit that controls the vessel by distance control that causes the position of the vessel to follow the reference distance, and route control that causes the position of the vessel to follow the trajectory and the azimuth of the vessel to follow the reference azimuth. and,
a holding control unit that controls the ship to hold the position of the ship;
a switching unit that switches from control by the movement control unit to control by the holding control unit when an intersection of the trajectory and an orthogonal line that passes through the position of the ship and is orthogonal to the trajectory reaches the arrival point;
The distance control includes feedforward control that causes the hull distance, which is the distance from the starting position to the intersection point, to follow the reference distance, and feedback control that causes the distance error between the reference distance and the hull distance to converge to zero. An automatic steering system for a ship, characterized by: - 前記参照軌道生成部は、前記参照方位と旋回半径に基づく参照位置と、前記参照軌道と前記推進駆動装置の駆動機モデルと前記船舶の船体モデルとに基づく航路位置との位置関係に基づいて、リーチ量を算出することを特徴とする請求項1に記載の船舶用自動操舵装置。 The reference trajectory generator, based on a positional relationship between a reference position based on the reference bearing and turning radius, and a route position based on the reference trajectory, a drive machine model of the propulsion drive device, and a hull model of the ship, 2. The automatic steering system for ships according to claim 1, wherein the amount of reach is calculated.
- 前記航路位置は、前記フィードフォワード制御によるフィードフォワード指令を入力した前記駆動機モデル、前記船体モデルに基づいて算出されることを特徴とする請求項2に記載の船舶用自動操舵装置。 3. The marine automatic steering system according to claim 2, wherein the route position is calculated based on the drive machine model and the hull model to which the feedforward command by the feedforward control is input.
- 前記航路制御を行う制御器は、前記直交線方向における前記軌道と前記船舶の位置までの距離である航路誤差をフィルタし、積分ゲインを乗じることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の船舶用自動操舵装置。 4. The controller for controlling the route filters the route error, which is the distance between the trajectory and the position of the ship in the orthogonal direction, and multiplies it by an integral gain. or the marine autopilot according to claim 1.
- 前記制御器は、Ct(s)を該制御器、Tyをフィルタ時定数、fyを航路ゲイン、fiを前記積分ゲインとして、
Applications Claiming Priority (2)
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JP2021188170A JP2023074951A (en) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | Automatic steering system for ship |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPH09207889A (en) * | 1995-11-27 | 1997-08-12 | Tokimec Inc | Automatically steering device for ship |
JP2001018893A (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-23 | Tokimec Inc | Automatic steering apparatus for ship |
JP2021064248A (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 東京計器株式会社 | Automatic ship steering system for ship |
-
2021
- 2021-11-18 JP JP2021188170A patent/JP2023074951A/en active Pending
-
2022
- 2022-03-25 WO PCT/JP2022/014318 patent/WO2023089843A1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09207889A (en) * | 1995-11-27 | 1997-08-12 | Tokimec Inc | Automatically steering device for ship |
JP2001018893A (en) * | 1999-07-01 | 2001-01-23 | Tokimec Inc | Automatic steering apparatus for ship |
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