Система управления успокоителем бортовой качки судна

(51)5 В 63 В 39/1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ НТНВЕДОМСТВО . СССР(56) Холодилин А.Н., Шмырев А,Н. Морехоность и стабилизация судов на волнении. ЛСудостроение, 1967, с, 157-180.Яею 1 се Регогвапсе о 1 Яреггу ОугоЯтаЫИегз. - Мормог ЯЫр, арг 11, 1964, р.37-4(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ УСПОКОИТЛЕМ БОРТОВОЙ КАЧКИ СУДНА(57) Использование: судостроение, Сущность изобретения; система управления успокоителем бортовой качки судна содержит акселерометр 1, сервоусилитель 14, сервопривод 15, а также второй акселерометр 2 с параллельной по отноаемию к первому акселерометру осью чувствительности, установленный на общем с ним жестком основании 3. Акселерометры 1, 2 включенывстречно и вместе с двумя интеграторами 12, 13, тремя сумматорами 4-6 и памятью масштабирующими устройствами 7 и 11 образуют датчик, вырабатывающий всю ин-: формацию (угол, угловую скорость, угловое ускорение), необходимую для работы успо; коителя бортовой качки. 1 ил,Изобретение относится к приборостроению и предназначено для использования вкачестве схемы управления успокоителембортовой качки судна.Известны устройства, служащие для стабилизации корабля по углу бортовой качки наморском волнении, включающие набор гироскопических датчиков, измеряющих параметры движения судна при его колебанияхвокруг продольной оси, следящий привод иисполнительный орган - бортовые управляемые рули.Эти устройства включают сложные и до. ростоящие гироскопические датчики угловой скорости и углового ускорения, либо,при их отсутствии, не обеспечивает требуемого качества стабилизации в диапазоневозможных частот качки.Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности являетсясхема управления успокоителя качки Яреггубугойп (торговая марка) фирмы Зреггу, данный ускопоитель качки, являющийся прототипом изобретения, содержит линейныйакселерометр, датчик угловой скорости,датчик углового ускорения, масштабирующие сигналы этих датчиков устройства, сумматор отмасштабированных сйгналов,сервоусилитель, серпопривод и бортовыеуправляемые рули.Недостатком прототипа является наличие дорогих и сложных датчиков угловойскорости и углового ускорения, Эти датчикипредставляют собой электромеханическиеустройства, содержащие, как правило, гироскопы и насыщенные аналоговой и цифровой электроникой,Известны конструкции датчиков углового ускорения и угловой скорости, содержащие большое количество подвижныхдеталей, в том числе, скоростные подшипники, имеющие ограниченный ресурс работыи малую в сравнении с электроннымисхемами надежность.Целью изобретения является увеличение надежности и удешевление ускопоителя бортовой качки карабля,Указанная цель достигается тем, что визвестном успокоителе бортовой качки корабля, содержащем акселерометр, первое,второе и третье масштабирующие устройства, подключенный к их выходам сумматор,соединенные последовательно сервоусилитель, сервопривод, а также бортовые управляемые рули, согласно изобретению,введен второй акселерометр с параллельной по отношению к первому акселерометру осью чувствительности. В устройствовведены также второй и третий сумматоры,четвертое и пятое масштабирующие устрой ства, первый и второй интеграторы. Выходы акселерометров подключены ко входамвторого сумматора, выход второго сумматора подключен ко входу второго масштабирующего устройства и ко входу третьего сумматора, выход которого подключен ко входу первого интегратора. Выход этого интегратора подключен ко входу третьего и четвертого масштабирующих устройств и ко входу,Таким образом, информация об угловомускорении качки вырабатывается парой ак 20 селерометров, включенных по дифференциальной схеме, один из которых служит также датчиком угла качки, а второй введен в устройство дополнительно, Чувствительность такой дифференциальной схемы максимальна, когда оси чувствительности акселерометров расположены в плоскости шпангоута корабля (т.е, перпендикулярно продольной оси судна),Ийформация об угловой скорости качки вырабатывается интегрированием электри 30 ческого сигнала углового ускорения, получаемого,как показано выше; с использованием акселеромгетра - датчика угла качки. Для исключения возможности неограниченного увеличения выходногосигнала интегратора под действием неконтролируемых помех интегратор охвачен жесткой отрицательной обратной связью и параллельно с этим -интегральной отрицательной обратной связью, Выходной сигнал интегратора служит в предлагаемом устройстве сигналом 40 угловой скорости бортовой качки На чертеже представлена блок-схемауспокоителя качки. Устройство содержит акселерометры 1и 2, установленные на общем жестком осно 45 вании 3, сумматоры 4, 5, 6, масштабирующие устройства 7, 8, 9, 10, 11, интеграторы 12, 13, сервоусилитель 14, сервопривод 15, 50 бортовые управляемые рули 16, парирую, щие воздействия возмущающего момента на судно 17 со стороны морского волнения, Оси чувствительности акселерометров параллельны друг другу.55 Выходы акселерометров 1, 2, размещенных на жестком основании 3, подключены к сумматору 4. Кроме того, вход акселерометрэ 1 подключен к масштабирующему устройству 7, выход которого подключен к сумматору 5. Выход сумматора 4 10 второго интегратора, Выход четвертого масштабирующего устройства, подключен ко входу третьего сумматора, Выход второго интегратора подключен через пятое масштабиру- .15 ющее устройство ко входу третьегосумматора,1781128 подключен к сумматору 6 и к масштабирующему устройству 8, выход которого подключен к сумматору 5. Выход сумматора бподключен к интегратору 12, выход которого подключен к масштабирующему устройству 9, выход которого подключен ксумматору 5. Выход интегратора 12 подключен также к масштабирующему устройству10, выход которого подключен ко входу сум, матора 6. кроме того, выход интегратора 12 10подключен.ко вхоцу интегратора 13, выходкоторого подключен ко входу масштабирующего устройства 11. выход которого подключен ко входу сумматора 6. Выходсумматора 5 подключен через сервоусилитель 14 к сервоприводу 15 с жесткой обратной связью, выходные штоки которогосвязаны с бортовыми управляемыми рулями 16, Расположенными на судне 17,Устройство работает следующим обра- . 20зом.Сигнал акселерометра 1 в качестве сигнала угла бортовой качки через масштабирующее устройство 7 поступает нэ первыйвход сумматора 5 и, в соответствии с избранным масштабом, влияет через сервоусилитель 14 и сервопривод 15 на положениебортовых управляемых рулей 16, Кроме того, сигнал акселерометра 1 поступает напервый вход сумматора 4, на второй вход 30которого поступает сигнал акоелерометра 2.Выделяемый сумматором 4 дифференциальный сигнал в качестве сигнала угловогоускорения качки через масштабирующее устройство 8 поступает на второй вход сумматора 5 и, в соответствии с избранныммасштабом, влияет через сервоусилитель 4и сервопривод 15 на положение бортовыхуправляемых рулей 16,Выходной сигнал сумматора 4 поступа Дет также на вход сумматора 6, принимающего, кроме того . сигнал жесткойотрицательной обратной связи с выходамасштабирующего устройства 10 и сигналинтегральной отрицательной обратной связи с выхода масштабирующего устройства11. Выход интегратора 12 в качестве сигнала углОвой скорости качки через масштабиСоставитель Г,Белов Техред М.Моргентал Редактор Корректор С.ПатРУшева Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4247 Тираж Подписное ВНИИПИ ГосударственнЬго комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5