Устройство для управления курсом судна

(5 д 4 В 63 Н 25/04 Р 1/О л иок и упраослетелях. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ордена Ленина институт проблемуправления(56) Авторское свидетельство СССРУ 65 1321, кл . С 01 Э 1/00, 1977.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КУРСОМ СУДНА, содержащее блокопределения рассогласования по курсу, датчик угла перекладки руля идатчик угловой скорости перекладкируля, подключенные к первому и второму входам блока моделирования движения судна, состоящего из узла формирования первой производной курсаи подключенного к его выходу, узелвычитания, блок изменения коэффициента передачи управляющего сигнала,связанный с рулевым приводом, и блоккоммутации, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения экономичности управления, оно снабженоблоком анализа динамики движениясудна и сумматорами, выход первогоиз которых подключен к сигнальномувходу блока коммутации, а первый ивторой входы - соответственно к выходам блока изменения коэффициентапередачи управляющего сигнала и второго сумматора, при этом блок моделирования движения судна снабжен БО 1227 интегрируюшим усилителем, подключенным к выходу узла формирования первой производной курса, выход которого является первым выходом блокамоделирования, и блоком алгебраического суммирования, один вход которого соединен с выходом интегрирующего усилителя, являющимся вторымвыходом блока моделирования, другойподключен к третьему входу блока моделирования, а выход - к узлу формирования первой производной курса,при этом третьим и четвертым выходами блока моделирования являютсявыходы узла вычитания и другой выходузла формирования первой производнойкурса. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок анализа динамики движения судна содержит элемент ИЛИ, подключенные к его входам элементы И, элементы НЕ и диоды, через одни из которых, включен ные в прямом направлении, входы блока связаны с одними входами соответствующих элементов И, а через другие включенные в обратном направлении, последовательно с элементами НЕ с другими входами соответствующих элементов. 3. Устройство по п.1, о ч а ю щ е е с я тем, что б менения коэффициента переда ляющего сигнала выполнен на довательно соединенных умноУстройство работает в трех режимах следующим образом.1. Спокойное море (у-ф"-0), где р угловая скорость курса; р -оценка угловой скорости курса.Управление рулевым приводом судна осуществляется по зависимости скорость перекладкируля;- оценка сигнала рассогласования по курсу,г - коэффициент. где Изобретение относится к судовождению, в частности к управлению движением морскими судами.Цель изобретения - повьппение экономичности управления. 5На фиг.1 приведена блок-схема. устройства, на фиг. 2 - блок-схема блока моделирования динамики движения судна; на фиг.З - принципиальная схема блока анализа динамики 10 движения судна.Устройство (фиг.1) содержит блсгк определения рассогласования по курсу, состоящий из задатчика 1 курса, датчика 2 курса и элемента 3 сравнения, датчик 4 угла перекладки руля и блок 5 определения производной курсаК выходам последних подключен блок 6 моделирования движения судна, первый и второй выходы которого под ключены к входам сумматора 7 и первому и второму входам блока 8-анализа динамики движения судна, третий вход которого соединен с третьим выходом блока 6. Четвертый выход блока 6 и выход сумматора 7 подключены к входам умножителей 9 и 10, соединенных последовательно и образующих блок изменения коэффициента передачи сигнала. Выход умножителя 10 подклю- ЗО чен к одному входу второго сумматора 11, выход которого связан с сигнальным входом блока 12 коммутации, к управляющему входу которого подключен выход блока 8. 35Блок 6 (Фиг.2) содержит сумматоры 13, 14 и 15 и интегрирующие усилители 16 и 17, а блок 8 (фиг.З) содержит на выходе элемент ИЛИ 18, подключенные к нему элементы И 19,20, 40 входы которых через диоды 21-23 и 24 - 26 и инверторы 27,28 и 29 подключены к входам блока. При отклонении судна от заданного курса в датчике 2 и блОке 5 изменяется величина сигнала 6 ц и (р.Оба сигнала поступают на вход блока 6, в результате на его выходе вырабатываются сигнальг - измененныеЛ лоценки ц (ь), которые через сумматоры 7 и 11 поступают в виде команды управления через нормально замкнутый контакт блока 12 коммутации на вход рулевого привода. В результате произойдет перекладка руля, информация о которой поступит с датчика 4 в блок 6, где произойдет отработка ьср к нулю, когда судно вернется налпрежний курс, т.е. п = О. Так осуществляется стабилизация курса судна по закону (1).2. Море слабо штормит (р-грФО, ср с С ф ( С, ), где гр - вторая производная курса С С, - уставки.В этом случае отличие в работе системы по сравнению с законом (1) будет в том, что в блоке 6 появится сигнал неувязки (р-ф О), величина которого существенно изменит коэффициент усиления сигналов, угла рассогласования по курсу и его производной в соответствии с зависимостьюв= к(крьср+ к;,р, (г)где К - коэффициент.Сигнал Ц-ф с выхода блока 6 поступает через умножитель 9 на первый вход умножителя 10, на второй вход которого поступает сигнал видал(цгр +р), на выходе умножителя 10 бу вдет произведение вида К(ф-гр). (др +Ч) которое вычитается из основного сигнала управления рулевым приводом в сумматоре 11. Полученная разность сигнала поступает через нормально замкнутые контакты блока 12 на вход рулевого привода. Уменьшение коэффициента усиления на величину дисперсии сигнала рассогласованиял о(ср-гр) позволяет удерживать судно на геренальном курсе и существенно сократить загрузку рулевого привода.3. Режим управления рулевым приводом при сильном волнении на море. Признаком сильного волнения является выполнение условийл лц ) с,; ц з сВ этом случае дополнительно к уже описанным блокам и связям начик ктор аказ 301 сноеСР о ИИП 4/5 род, ул. Проектная роизвоцственно-полиграфическое. предприят Тираж 422 И Государственног делам изобретений Москва, Ж, Рауш омитета открытий ая наб.,