Способ управления движущимся судном

Способ управления движущимся судном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к судовождению и касается управления движением судном. Целью изобретения является сокращение времени выхода, а также удержание судна на заданной траектории. Определяют смещение центра тяжести судна по кратчайшему расстоянию до заданной траектории, задают пороговое значение, прямо пропорциональное массе судна, сравнивают указанное смещение с пороговым значением. В случае смещения от заданной траектории на величину больше порогового значения создают тягу подруливающих устройств и (или) отклоняют руль поворота и поддерживают их, направляя продольную ось судна по линии кратчайшего расстояния до заданной траектории. В случае смещения судна от траектории на величину меньше порогового значения создают тягу подруливающих устройств и(или) отклонение руля поворота, пропорциональные указанному смещению, и поддерживают их до тех пор, пока судно не выйдет на заданную траекторию. Одновременно сравнивают угловое положение судна с направлением заданной траектории, а в случае увеличения смещения судна тягу главного движителя уменьшают до нуля, а в случае уменьшения поддерживают тягу главного движителя, обеспечивающую заданную постоянную скорость движения или скорость движения, пропорциональную смещению судна и сохраняют ее, пока судно не выйдет на заданную траекторию. 1 ил. k

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 9 63 H 25/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4441403/11 (22) 14.06.88 (46) 07.02.91. Бюл. М 5 (72) M.Н.Беляев, В.А.Васильев, В.А.Гордеев и В.И.Ляпин (53) 629.628.2. 125.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 412061, кл. В 63 Н 25/04, 1974, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖУЩИМСЯ СУДНОМ (57) Изобретение относится к судовождению и касается управления движением судном.

Целью изобретения является сокращение времени выхода, а также удержание судна, на заданной траектории. Определяют смещение центра тяжести судна по кратчайшему расстоянию до заданной траектории, задают пороговое значение, прямо пропорциональное массе судна, сравнивают указанное смещение с пороговым значением.

В случае смещения от заданной траектории

Изобретение относится к судовождению и касается управления движением судов.

Целью изобретения является сокращение времени выхода, а также удержание судна на заданной траектории, На чертеже приведена схема системы, реализующей способ управления движущимся судном, Система для реализации способа содержит эадатчик 1 скорости хода, измеритель 2 положения центра тяжести и углового положения судна, задатчик 3 уставок, эадатчик 4 траектории, задатчик 5 неподвижной системы координат, выходы которых через блок 6

„„Я „„1625781 А1 на величину больше порогового значения создают тягу подруливающих устройств и (или) отклоняют руль поворота и поддерживают их, направляя продольную ось судна по линии кратчайшего расстояния до заданной траектории. В случае смещения судна от траектории на величину меньше порогового значения создают тягу подруливающих устройств и(или) отклонение руля поворота, пропорциональные указанному смещению, и поддерживают их до тех пор, пока судно не выйдет на заданную траекторию. Одновременно сравнивают угловое положение судна с направлением заданной траектории, а в случае увеличения смещения судна тягу главного движителя уменьшают до нуля, а в случае уменьшения поддерживаюттягуглавного движителя, обеспечивающую заданную постоянную скорость движения или скорость движения, пропорциональную смещению судна, и сохраняют ее, пока судно не выйдет на заданную траекторию. 1 ил, цифрового ввода, цифровой вычислитель 7 отклонения и углов положения судна относительно линии заданной траектории, сравнения с уставками и формирования управляющих сигналов, через цифроаналоговые преобразователи 8, усилители и привод 9 управляющих устройств соединены с рулем 10 поворота. подруливающими устроиствами 11 и главным двигателем 12.

Способ осуществляют следующим образом.

Оператор задает неподвижную систему координат эадатчиком 5, совпадающую с выбранным оператором направлением. За1625781 тем эадатчиком 4 задает траекторию в виде координат точек пересечения осей выбранной системы координат. Оператор задает задатчиком 1 скорость хода судна на траектории, а задатчиком 3 — величины уставок, Измерителем 2 положения центра тяжести и углового положения судна служит навигационная система, выполняющая обсервацию судна, т.е, определяющая его географические координаты в море. Эти данные через блок 6 ввода цифровой информации поступают на цифровой вычислитель

7, который определяет условия последовательности работы главного двигателя, подруливающих устройств, рулей поворота, Сначала вычислитель 7 пересчитывает географические координаты судна в координаты в заданной оператором системе координат, Имея эти координаты и заданную траекторию, вычислитель 7 определяет смещение центра тяжести судна как кратчайшее расстояние от центра тяжести до заданной траектории и сравнивает его с уставками. Если смещение судна превышает уставку, определяемую инерционностью разворота судна в сторону траектории, то он вырабатывает сигнал управления, который через устройство 8 цифрового вывода, усилители и привод 9 воздействует на подруливающие устройства 10 и/или руль 11 поворота, которые, создавая момент, разворачивают судно до тех пор, пока продольная ось судна не будет направлена по линии кратчайшего расстояния до траектории в сторону траектории. В этом направлении судно под действием тяги главного двигателя 12, изменяемого по сигналам вычислителя 7 через устройства 8 и 9, двигается по кратчайшему расстоянию к траектории, ко орое уменьшается.

Сравнение отклонения судна от траектории вычислитель выполняет непрерывно.

При равенстве этого расстояния следующей уставке, определяемой инерционностью разворота судна выхода на траекторию, вычислитель 7 формирует управляющий сигнал для изменения тяги подруливающих устройств и/или отклонения руля 11 поворота пропорционально смещению судна от траектории, и с дальнейшим уменьшением расстояния до траектории по мере приближения судна к траектории судно разворачивают так, чтобы в момент выхода центра тяжести судна на траекторию его продольная ось совпадала с направлением движения по траектории.

Одновременно вычислитель 7 также сравнивает угловое положение судна с направлением заданной траектории, и если угловое положение судна таково, что при

50 его движении смещение судна от траектории увеличивается, то вырабатывают управляющий сигнал для уменьшения тяги главного двигателя 12 до нуля, В случае, если угловое положение судна таково, что при дальнейшем движении судна смещение уменьшается, то вырабатывают управляющий сигнал для тяги главного двигателя 12, обеспечивающий заданную постоянную скорость хода или скорость хода, пропорциональную смещению судна, и сохраняют ее пока судно не выйдет на линию заданной траектории, т.е, центр тяжести не будет:, находиться на траектории, а продольная ocb судна будет совпадать с направлением линии заданной траектории, При укаэанных движениях также по желанию оператора вычислитель 7 может вырабатывать дополнительный управляющий сигнал изменения тяги подруливающих устройств 10, обеспечивающий боковую скорость хода, пропорциональную кратчайшему расстоянию от центра тяжести судна до траектории. Этот сигнал от вычислителя

7 через устройства S и 9 поступает на подруливающие устройства 10. При движении по траектории для удержания судна на ней последовательность и условия работы технических средств 10 — 12, обеспечивающих такое же движение, зависят от положения центра тяжести судна и его углового положения относительно траектории.

При управлении по предлагаемому способу обеспечивается выход и удержание судна на заданной траектории, представляющей собой кусочно-линейную функцию в произвольной неподвижной системе координат, Благодаря вводу уставок, определяемых инерционностью судна, и их сравнению со смещением судна от траектории, последовательность работы тяги главного двигателя, подруливающих устройств и руля поворота таковы, что судно заданным или наибыстрейшим образом движется к траектории, а при достижении траектории его центр тяжести находится на траектории, продольная ось совпадает с направлением движения по траектории и скорость хода равна заданной скорости хода движения по траектории.

Формула изобретения

Способ управления движущимся судном по величине углового положения судна и смещению его центра тяжести от заданной траектории, заключающийся в том, что иэменяют тягу главного движителя, тягу подруливающих устройств и отклоняют руль поворота, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени выхода, а также

1625781

Составитель С. Втулкин

Техред М,Моргентал Корректор М. Самборская

Редактор А. Шандор

Заказ 255 Тираж 271 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 удержания судна на заданной траектории, определяют смещение центра тяжести судна по кратчайшему расстоянию до заданной траектории, задают пороговое значение, прямо пропорциональное массе судна, сравнивают укаэанное смещение с пороговым значением и в случае смещения от заданной траектории на величину больше порогового значения создают тягу подруливающих устройств и(или) отклоняют руль поворота и поддерживают их, этим направляя продольную ось судна по линии кратчайшего расстояния до заданной траектории, а в случае смещения судна от траектории на величину меньше порогового значения создают тягу подруливающих устройств и(или) отклонение руля поворота, пропорциональные указанному смещению, и поддерживают их до тех пор, пока судно не выйдет на

5 заданную траекторию, одновременно сравнивают угловое положение судна с направлением заданной траектории и в случае увеличения смещения судна тягу главного движителя уменьшают до нуля, а в случае

10 уменьшения поддерживают тягу главного движителя, обеспечивающую заданную постоянную cKopocTb движения или скорость движения, пропорциональную смещению судна, и сохраняют ее, пока судно не выйдет

15 на заданную траекторию.