Система управления ветроходом

Система управления ветроходом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕТРОХОДОМ , содержащая датчик и задатчик курса, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, связанного выходом с первым входом суммирующего усилителя , датчик угла перекладки руля, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя, последовательно соединенные второй элемент сравнения и усилитель мощности, а также датчик направления вымпельного ветра, отличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения скорости ветрохода и точности стабилизации угла его курса, она содержит последовательно соединенные датчик угла перекладки паруса и вычитатель, а также задатчик угла атаки паруса, выход которого подключен к первому входу второго элемента сравнения, второй вход которого связан с выходом вычиQ тателй, соединенного вторьтм входом € с выходом датчика направления вым (Л пельного ветра, причем третий вход суммирзтзщего усилителя подключен к второму выходу датчика угла перекладки паруса. ю о QO О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G05 D 1 00

heal

Ю

Ю

Фиаю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3605927/24-24 (22) 10,06.83 (46) 30.12.85. Г>юл. N - 48 (71) Одесское высшее инженерное морское училище им. Ленинского комсомола (12) Н.Б. Алехин и И.И. Кринецкий (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 540258, кл. G. 05 D 1/00, 1979.

Патент США У 3685478, кл. В 63 Н 25/04, 1972. (54)(57)СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕТРОХОДОМ, содержащая датчик и задатчик курса, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента- сравнения, связанного выходом с первым входом суммирующего усилителя, датчик угла перекладки руля, выход которого соединен с вторым вхо„„SU„„1201802 A дом суммирующего усилителя, последовательно соединенные второй элемент сравнения и усилитель мощности, а также датчик направления вымпельного ветра, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости ветрохода и точности стабилизации угла его курса, она содержит последовательно соединенные датчик угла перекладки паруса и вычитатель, а также задатчик угла атаки паруса, выход которого подключен к первому входу второго элемента сравнения, второй вход которого связан с выходом вычитателя, соединенного вторым входом с выходом датчика направления вымпельного ветра, причем третий вход суммирующего усилителя подключен к второму выходу датчика угла перекладки паруса.

1201802

Изобретение относится к судостроению, в частности к управлению судном, снабженным парусным вооружением (ветроходом).

Цель изобретения — повышение скорости ветрохода и точности стабилизации угла его курса.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемой системы управления ветроходом;=на фиг. 2 — графи9&cKQQ изображение углов установки паруса, углов атаки паруса, курса судна.

Система управления ветроходом содержит задатчик 1 курса, первый элемент 2 сравнения, датчик 3 курса, суммирующий усилитель 4, датчик 5 угла перекладки руля, датчик 6 угла перекладки паруса, датчик 7 направления вымпельного ветра, вычитатель

8, задатчик 9 угла атаки паруса, второй элемент 10 сравнения, усилитель

11 мощности, Работа системы автоматического управления ветроходом основана на следующем.

Оптимальные углы у установки па" руса относительно диаметральной плоскости (ДЛ) судна (фиг. 2), соответствующие различным курсовым углам

6 судна, при которых обеспечивается максимальная тяга по курсу судна, можно определить, имея результаты продувки (поляры) в аэродинамической трубе данного типа парусов. На движущийся ветроход кроме истинного ветра (относительно неподвижных предметов), скорость которого V, действует встречный поток воздуха, скорость которого по величине равна . скорости хода ветрохода - V, по направлению противоположна ей. При истинной V и курсовой — Ч ветры складываются геометрически, образуя вымпельный ветер, перемещающийся относительно ветрохода со скоростью Ъ4

Для графического определения оптимальных углов атаки паруса с(при различных курсах 6 судна по отношению к направлению вымпельного ветра необходимо к лучу, представляющему направление движения судна с курсовым углом е, провести перпендикулярную прямую, которая будет в то же время касательной к кривой поляры. Задан55 ти подается на исполнительный механизм привода паруса.

5 !

О !

45 ный угол атаки определяется точкой касания кривой поляры и перпендикуляра. Текущее значение угла атаки определяется по формуле.a! = Q- P

Производя аналогичные построения для различных курсовых углов О, можно найти наивыгоднейшие углы атаки паруса. При этом легко убедиться, что при всех острых углах и вплоть до курса бакштаг наивыгоднейшие углы атаки очень близки и для практических целей могут считаться равными некоторой постоянной величине. Следует учесть, что этот ветровой режим является преобладающим для ветроходов, скорость которых должна быть не ниже судов аналогичного назначения, но без вспомогательного парусного вооружения.

Данная система создана исходя из того, что для обеспечения наиболь-, ших скоростей при обеспечении требуемой стабилизации ветрохода на заданном курсе необходимо поддерживать постоянным заданный угол атаки паруса при одновременном вводе в авторулевой корректирующего сигнала по углу перекладки паруса.

Система управления ветроходом работает следующим образом.

Заданное значение величины угла курса ветрохода подается с задатчика 1 курса для сравнения с величиной истинного угла курса ветрохода, получаемого с датчика 3 курса, на первый элемент 2 сравнения. Результат сравнения сумйируется на суммирующем усилителе 4 мощности с сигналами с датчика 5 угла перекладки руля и с датчика 6 угла перекладки паруса.

Сигнал с суммирующего усилителя 4 мощности подается на исполнительный механизм рулевого привода. Заданное значение величины угла атаки -паруса подается с задатчика 9 угла атаки паруса для сравнения с величиной истинного угла атаки, получаемого с выхода вычитателя 8 путем вычитания сигналов с датчика 7 направления вымпельного ветра и с датчика 6 ужпа перекладки паруса, на второй элемент 10 сравнения. Результат сравнения усиливается в усилителе ll мощности. Сигнал с усилителя 11 мощнос1201802

Составитель Л. Цаллагова

Редактор Ю. Середа Техред С.Мигунова Корректор И. Муска

Закаэ 800б/48 Тирам 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4