Устройство автоматического управления курсом судна

(9)1)5 О 05 Э 1/00 ИЕ ИЗО ПИС ТЕНИ ВТОР етоасю к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1 У СВИДЕТЕЛЬСГВУ(71) Научно-исследовательский институт морской геофизики Производственного объединенйя "Союзморгео" (72) А.С,Харченко, А.Г,Храпенко, М.И.Лещук, Г,Д.Леонтьев, Т.В.Михайлова, И.П.Розманов и В.И.Кокорин (53) 62,50(088,8)(56) Авторское свидетельство ССС йф 692396, кл. С 05 0 1/00, 1977.Авторское свидетельство СССР й 744484, кл. 6 05 0 1/00. 1977, (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УП-РАВЛЕНИЯ КУРСОМ СУДНА Изобретение относится к устройствам автоматического управления движе-.нием судна и предназначено для точного автоматического удержания научно-: исследовательского судна (НИС) на за-., даннойлинии геофизического профиля при производстве геолого-геофизичес-, ких исследований на морских акватори-., яхФ7Известно устройство автоматйческо-, го управления рулевой установкой и удержания судна на заданном курсе с. помощью авторулевого, содержащее датчики требуемого значения курсового угла и его истинного значения, схему сравнения, исполнительное устройство и рулевую машину, управляющую рулем.Недостатки - отсутствие показанийоординат местонахождения судна и необеспеченность точности удержания судна на линии профиля. 2(57) Изобретение относится к системам автоматического управления и мо быть использовано для управления пв жением судна вдоль заданной линии ге физического профиля при производств геолого-геофизических исследований морских акваториях Целью изобретения является повышение точности и р ширение области применения системы управления курсом судна, Указанная цель достигается путем подключения аналоговой схеме ручного управления курсом с сельсинным входом через схе му сопряжения цифрового навигационно го вычислителя курса. 1 ил. Известна также автоматизированная система стабилизации судна на задан- р ной линии профиля, содержащая радио:навигационный датчик курса,скорости, отклонения судна от заданного курса, первый блок сравнения, второй блок сравнения, регулятор курса, исполни тельный механизм. Такая система обеспечивает необходимую точность привяз- ки судна к линии геофизического профиля при решении ряда геолого-геофи-О зических задач, однако в ней не искл чается воэможность колебаний курса судна.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматицес аейвкой стабилизации судна с буксируемойсейсмокосой на заданной траектории,содержащее задатчик ширины коридорахода судна, датчики курса скорости,отклонения судна от заданного курса,вычислитель градусных поправок, дат"4 17.648чик максимального натяжения сейсмической косы, датчики внешних возмущений, два блока сравнения, блок памяти, сумматор, задатчик курса, регулятор курса и исполнительный механизм.Данное устройство позволяет выработать управляющий сигнал для управления судном, однако в нем отсутствуют необходимые элементы согласованиймежду. выходным блоком навигацион-.ного вычислителя сигнала рассогласования и регулятором курса (авторулевым), что ограничивает применениеэтого; устройства на судах с различными модификациями авторулевых.Цель изобретения - повышение точности и расширение области примененияустройства.20Поставленная цель достигаетсятем, что устройство автоматическогоуправления курсом судна, содержащеенавигационный вычислитель курса, блокуправления рулем и блок изменения 25курса, дополнительно содержит последовательно соединенные сумматор, блоксравнения, блок управления шаговымдвигателем и шаговый двигатель, кине-.матически связанный через редуктор ссельсином-датчиком, а также переключатель рода работы, первый и второйпреобразователи разность Фаз - код,входы Фазы опорного сигнала которыхи вход Фазы опорного сигнала сельсина-датчика подключены к выходу Фазыопорного сигнала датчиков курса, ковторому входу блока сравнения подключен выход первого преобразователяразность фаз - код информационный вход 40которого подключен к первому выходуфазы сельсина-датчика, второй выходФазы которого через первый контактпереключателя рода работы соединен совходом блока управления рулем, причем выход навигационного вычислителякурса подключен к первому входу сумматора, со вторым входом которогосвязан выход второго преобразователяразность фаз - код, информационныйвход которого подключен к информационному выходу блока измерения курса,выход ручногоуправления которого через второй контакт переключателя рода работы соединен со входом блока уп-.15равления рулем,1На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства,У:тройство автоматического управлейия курсом судна содержит навигационный вычислитель курса 1, сумматор 2, блок сравнения 3, блок управления шаговым двигателем 4, шаговый двигатель 5, редуктор 6, сельсин-датчик 7, два преобразователя разность. Фаз-код 8 и 9, блок измерения курса 10, переключатель рода. работы 11, блок управления рулем 12.Один вход сумматора 2 соединен с выходом навигационного вычислителя курса 1, а второй вход через преобразователь разность Фаз - код 9 - с блоком измерения курса 10, Выход сумматора, 2 подключен к блоку сравнения 3, на другие входы которого через преобразователь разность фаз - код 8 подключен выход сельсина-датчика 7. Блок сравнения 3 через блок управления шаговцм двигателем 4 соединен с шаговым двигателем 5, а последний механически через редуктор 6 соединен с сельсин-датчиком 7 Выход сельсинадатчика 7 через переключатель рода работы 11 соединей с блоком управления рулем 12.Устройство работает следующим образом.При отклонении судна от линии геофизического профиля навигационный вычислитель курса 1 вырабатывает управляющий сигнал в виде цифрового кода, эквивалентного расчетному компасному курсу судна, для вывода его на заданную точку траектории сближения с линией географического профиля. Вычисление текущего значения расчетного компасного:, .курса выполняется путем соответствующей обработки данных бортовых приемоиндикаторов разаличных радионавигационных систем с помощБю специальных микропрограмм реального времени, введенных в навигационный вычислитель курса 1, С выхода навигационного вычислителя курса 1 значение расчетного компасного курса (КК) в виде цифрового кода подается на первый вход сумматора 2. На второй вход сумматора 2 подается цифровой сигнал с выхода преобразователя разность фаз т код 9, значение которого пропорционально углу рассогласования фазы электрического сигнала в системе передачи курса от блока измерения курса 18, Опорный и фазовый сигнал сельсинной системы передачи курса подключены на входе преобразователяразность фаз - код 9, Значения компасного и гирокомпасного курсов выраба-тываются в круговой системе отсчета курса от 0 до 360 , С выхода сумма 5 тора 2 цифровой код, пропорциональный расчетному углу рассогласования ЬК =ГК-КК, по шинам данных подается на один иэ входов блока сравнения 3,Рна второй вход которого подключен цифровой выход преобразователя раз" ность фаз - код 8. В свою очередь на один из входов преобразователя разностьфаз - код 8 подан опорный сигнал системы блока измерения курса 10, подключенный параллельно с одношин- . ной линией связи с преобразователем разность Фаз - код 9, а второй вод преобразователя 8 подключен к Фазовой обмотке сельсина-датчика 7, который параллельно подается на вход сельсина-приемника блока управления рулем 12 через переключатель рода работы 11. Преобразователь разность фаэкод 8 работает в полукруговой систе ме отсчета угла рассогласования ис- , полнительной схемы устройства Ки= =+(0-180), С выхода блока сравне-. ния 3 снимается трехстабильный . игнал параметра рассогласования Р=, . ЗО =(+), (О), (-), который по трем сиг-. нальным линиям подается на вход блока . управления шаговым двигателем М,. который управляет шаговым двигателем 5, В зависимости от знакапараметра рассогласования Р вырабатываются управляющие сигналы соответствующего направления вращения шагового двига- теля 5, который через понижающий механический редуктор 6 передает враще ние его вала на ротор сельсина-дат-чика 7, вращение которого вызывает изменение фазы сигнала рассогласова-:ия и соответствующие изменения угла БК, и задание угла сближения с про" филем на блок управления рулем 12,Остано"ка следящей системы рассогла- . сования курса произойдет в момент, когда ЙКр-ЬКц=О, при этом на блок измерения курса 10 будет подан курс приведения судна на географический профиль, Регулятор блока управлейия рулем 12 устанавливается на курс "0", тогда при равенстве значений ГК и КК Д К=О и отработки следящей схемы на вход блока управления рулем 12 с сельсина- датчика 7 будет задан курс "0" и судно будет лежать на КК приведения на профиль или на профиле(при отсутствии внешних возмущений), а руль - в диаметральной плоскости . судна. Переключателем рода работы 11 следящий вход блока управления рулем 12 может быть отключен от устройства автоматического управления и подключен к его штатной схеме управления от судового блока измерения курсаФормула изобретенияУстройство автоматического управления курсом судна, содержащее навигационный вычислитель курса, блок управления рулем и блок измерения кур" са, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтос целью повышения точности и расширения, области применения, оно дополнительно содержит последователь" но соединенные сумматор, блок сравнения, блок управления шаговым двигателем и шаговцй двигатель., кинема" тически связанный через редуктор с сельсином-датчиком, а также переключатель рода работы и первый и второй преобразователи разность фаэ-код, входы фазы опорного сигнала которых и вход фазы опорного сигнала сельсинадатчика подключены к выходу фазы опорного сигнала датчика курса, к второму входу блока сравнения под" ключен выход первого преобразователя разность Фаэ-код, информационный вход которого подключен к первому выходу фазы сельсина-датчика, второй выход фазы которого через первый контакт переключателя рода работы соединен с входом блока управления рулем, причем выход навигационного вычислителя курса подключен к первому входу сумматора, с вторым входом которого связан выход второго преобразователя разность фаз-код, информационный вход которого подключен к информационному выходу блока измерения курса, выход ручного управления которого через второй контакт переключателя рода работы соединен с вхо(ом блока управления рулем.1716185 Составитель Г.Бо вактор Н.Горват Техред А.кравчук Корректор"И Самборская йцо Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагари акаэ 612НИИПИ Государственно11303 ТиражкомитеИосква Подписное по изобретениям и открытиям нри ГКНТ ССС Ж, Раушская наб., д. 45