Система стабилизации ьортобортовой качки и курса судна

ъкз чи эил,етелбнтмо- ф,сбиблио гм ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Свез Советских Социалистических Республик,1 ч е Государственнык комите Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий.02.77. Бюлл ень Мо 8 ия 30.03 ата опубликов ия опис) СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ БОРТОСУДНА АЧКИ И КУРС во бо а 30Изобретение относится к морскои технике и может быть использовано на всех быстроходных судах, снабжаемых системами автоматического управления курсом.Известна система стабилизации движущегося объекта, например самолета, по курсу, содержащая авторулевой с подключенными к нему датчиками угла и угловой скорости крена 11.В этом устройстве ставится задача учета крена для стабилизации по курсу, а сам крен не ограничивается.Известна также система стабилизации бортовой качки и курса судна, преимущественно быстроходного, содержащая авторулевой с сумматором на входе и исполнительным механизмом рулевой машины, снабженной блоком обратной связи, датчики угла и угловой скорости рыскания и блок выработки сигнала, пропорционального углу бортовой качки, соединенные с соответствующими входами сумматора авторулевого 2.Недостатком этого устройства является неуправляемость судна в момент превышения угла крена заданного значения, приводящего к выдержке руля в нулевом положении.Цель изобретения - повышение эффективности стабилизации бортовой качки при сохранении эффективности стабилизации по курДля этого в систему введен блок выработки сигнала, пропорпционального угловой скорости бортовой качки, выход которого соединен с входом сумматора авторулевого.На чертеже представлена функциональная схема системы стабилизации.Система состоит пз датчиков 1 угла и углой скорости рыскания судна, блока 2 выратки сигналов, пропорциональных угловой скорости бортовой качки, и блока 3 выработки сигналов, пропорциональных углу бортовой качки, соединенных свопмп выходами с сумматором 4 авторулевого 5, соединенным через исполнительный мнханизм 6 рулевой машины 7 с кормовыми рулями (на чертеже не показаны), оснатценными блоком 8 обратной свяСистема работает следующим образом.Сигнал, пропорциональный изменению параметров рыскания, поступает от датчиков 1 на сумматор 4 авторулевого 5, Одновременно блоки 2 и 3 вырабатывают сигналы, пропорциональные углам и угловым скоростям бортовой качки, которые поступают также матор 4, где складываются с сигналами, поступившими от датчиков 1.Затем суммарный сигнал поступает в механизм 6 машины 7, которая приводит в движение кормовой руль, положение которого фиксируется блоком 8 обратной связи.548842 Редактор Г. Борисова Тсхред А. Камышннкова Корректор И, Позняковская Заказ 535,8 Изд. Ьо 245 Тираж 1069 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 В результате и системс реализуется закон управления видаР = 1 (В ср, ) (р сй, 6) + КО + КаО, где р - заданный угол перекладки руля;о - фактический угол перекладки руля;1 - функция, реализуемая в известныхсистемах управления курсом;гр,гр - угол и угловая скорость рысканиясудна;КО - сигнал, пропорциональный углам(О) бортовой качки;КзО - сигнал, пропорциональный угловым скоростям (О) бортовой качки.Выбор коэффициентов управления определяется необходимой степенью стабилизации по крепу и по курсу, причем их величина зависит от интенсивности, направленности волнения и скорости хода. Использование кормового руля для стабилизации одновременно двух движений не приводит к ухудшению его эффективности при работе по основному до пастояп 1 его времени назначению - стабилизации курса. Причина этого - гпдродинамичсскис связи между рысканием и бортовой качкой судов, позволяющие компенсировать теоретически возможную потерю эффективности прп работе по стабилизации курса.Действительно, рост углов крена ведет к увел пчснию несимметрии обтекания корпуса судна, пз-за чего возникают дополнительные боковые силы на корпусе, вызывающие уход судна с курса и необходимость перекладки рулей на больший угол. В свою очередь, силы, возникающие на рулях, переложенных на больший угол, приводят к увеличению кренящих моментов, причем величина углов крена в этом случае может существенно превысить углы крена, возникающие только от воздейст вия волн. Однако существует обратная картина: уменьшение углов крена автоматически приводит к уменьшению рыскания.Таким образом, в работе одного рабочегооргана, вертикального руля, удалось совме стить две функции: стабилизацию по бортовойкачке и стабилизацию по курсу. Формул а изобретения 15 Система стабилизации бортовой качки икурса судна, преимущественно быстроходного,содержащая авторулевой с сумматором на входе и исполнительным механизмом рулевой машины, снабженной блоком обратной связи,20 датчики угла и угловой скорости рыскания иблок выработки сигнала, пропорциональногоуглу бортовой качки, соединенные с соответствующими входами сумматора авторулевого,отличающаяся тем, что, с целью повы 25 щения эффективности стабилизации бортовойкачки при сохранении эффективности стабилизации по курсу, в систему введен блок выработки сигнала, пропорционального угловойскорости бортовой качки, выход которого со 80 единен с входом сумматора авторулевого.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент ФРГ1431233, кл. 42 г 21/02,1974.35 2. Авт. св.404325, кл, В 63 В 39/Об, 1974