[go: up one dir, main page]

SU1298781A2 - Analyzer of separating qualities of vessel - Google Patents

Analyzer of separating qualities of vessel Download PDF

Info

Publication number
SU1298781A2
SU1298781A2 SU853968957A SU3968957A SU1298781A2 SU 1298781 A2 SU1298781 A2 SU 1298781A2 SU 853968957 A SU853968957 A SU 853968957A SU 3968957 A SU3968957 A SU 3968957A SU 1298781 A2 SU1298781 A2 SU 1298781A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
vessel
adder
signal
Prior art date
Application number
SU853968957A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Максимович Буньков
Герман Анатольевич Васильев
Сергей Дмитриевич Добровольский
Святослав Борисович Соловей
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8662
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8662 filed Critical Предприятие П/Я В-8662
Priority to SU853968957A priority Critical patent/SU1298781A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1298781A2 publication Critical patent/SU1298781A2/en

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к аналоговой измерительной технике. Цель изобретени  - повьшение точности моделировани  мореходных качеств судна. Анализатор позвол ет определить интегральную оценку морехрдных качеств судна как взвешенную интегральную сумму параметров качки, потери скорости хода и отклонений исполнительных органов (ИО), например рулей, при движении судна на волнении. Дл  этого в устройство, содержащее три идентичных канала моделировани  переменных и посто нных отклонений дифферента, крена и потери скорости хода, а также сумматор, индикатор и блок задани - продолжительности усреднени , введен канал вычислени  переменной составл ющей отклонений 1Ю, коэффициент усилени  которого имеет квгщратичную зависимость от величины скорости хода. При этом повышение точности моделировани  мореходных качеств судна достигаетс  вследствие учета вли ни  на мореходные качества судна установ- S ки на нем cиcтe ftl управлени  движением , неодинаковой эффективности ИО у различных судов и энергетических затрат на управление ИО. 2 ил. (Л to со 00 ооThis invention relates to analog measurement technology. The purpose of the invention is to improve the accuracy of modeling the seaworthiness of the vessel. The analyzer allows you to determine the integral assessment of the ship’s abutment qualities as a weighted integral sum of the parameters of pitching, loss of travel speed and deviations of the executive bodies (AI), for example, the rudders, when the vessel is moving in rough seas. To do this, a device containing a variable component of the deviations of 1U, the gain factor of which has an effective dependence, is introduced into the device, which contains three identical channels for modeling variable and constant trim deviations, roll and loss of travel speed, as well as an adder, indicator and task block - averaging duration. on the magnitude of the speed. At the same time, an increase in the accuracy of modeling the seaworthiness of the vessel is achieved due to taking into account the influence on the seaworthiness of the vessel by setting the ftl movement control system on it, the unequal efficiency of the EUT in various vessels, and the energy cost of managing the EUT. 2 Il. (L to with 00 oo

Description

Изобретение относитс  к аналоговой измерительной технике, предназначено дл  определени  (анализа) мореходных качеств судов различных классов и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт. ев, № 1120372.The invention relates to analog measurement technology, is intended to determine (analyze) the seaworthiness of vessels of various classes and is an improvement of the known device according to the author. Ev, No. 1120372.

Цель изобретени  - повышение точности моделировани  мореходных качеств судна.The purpose of the invention is to improve the accuracy of modeling the seaworthiness of the vessel.

На фиг.1 и 2 представлена структурна  схема анализатора мореходных качеств, судна.Figure 1 and 2 presents the structural scheme of the analyzer seaworthy, vessel.

Анализатор содержит канал 1 моделировани  дифферента, канал 2 моделировани  крена и канал 3 моделировани  скорости судна, каждый из которых включает датчик 4 случайного сигнала , задатчик 5 посто нного сигнала,The analyzer contains a trim mode channel 1, a roll modeling channel 2 and a vessel speed modeling channel 3, each of which includes a sensor 4 of a random signal, a constant signal setter 5,

13. На выходе сумматора 8 получае сигнал вида ( t,- ), крторый п етс  на вход блока 9 вычислени  м13. At the output of the adder 8, a signal of the form (t, -) is received, which is fed to the input of the block 9

л , где формируетс  сигнал вида 5 (йф- m у|. С выхода блока 9 вычис ни  модул  сигнал поступает на вх масштабирующего усилител  10, где сигнал масштабируетс  до значени l, where a signal of the form 5 is formed (yf - m y |. From the output of block 9 the module is calculated, the signal goes to the input of the scaling amplifier 10, where the signal is scaled to

fmfm

10ten

дчdh

где k - коэффициент сwhere k is the coefficient with

f5f5

переменной и посто нной составл ю отклонений случайного параметра. нормального закона распределени  чайной величины k 3. С выхода лител  1 О сигнал поступает на вхо сумматора 11. С выхода усреднител сигнал m .р подаетс  на вход бло 14 вычислени  модул , где формир сигнал -вида ((,, который пода на вход сумматора 11. На выходе variable and constant deviation of the random parameter. the normal distribution law of the tea quantity k 3. From the output of the 1O-output signal, the signal arrives at the input of the adder 11. From the output of the averaging signal, m .p is fed to the input of the module 14 of the module calculation, where form the signal is a view ((, which is input to the adder 11 . At the exit

блок 6 вычитани , усреднитель 7, пер- О матора 11 получаетс  сигнал видаa subtraction unit 6, an averager 7, a transmitter 11, a signal is obtained

kU kU

} +} +

вый сумматор 8, второй блок 9 вычислени  модул , второй масштабирующий усилитель 10, второй сумматор 11,, первый масштабирующий усилитель 12, инвертор 13, первый блок 14 вычислени  модул , а также сумматор 15, усреднитель 16, блок 17 индикации, бло 18 задани  продолжительности усреднени , датчик 19 положени  рул , дополнительный усреднитель 20, инвертор 21, дополнительный сумматор 22 у блок 23 вычислени  модул , блок 24 умножени , масштабирующий усилитель 25, квадратор 26. Совокупность датчика 19,усреднител  20, инвертора 21, дополнительного сумматора 22, блока 23 вычислени  модул , блока 24 умножени , масштабирующего усилител  25, квадратора 26 составл ет кангш 27 вычислени  переменной составл ющей отклонений исполнительных органов .Adder 8, second module calculation module 9, second scaling amplifier 10, second adder 11, first scaling amplifier 12, inverter 13, first module calculating module 14, and also adder 15, averaging device 16, display unit 17, duration setting unit 18 averaging, a rudder position sensor 19, an additional averager 20, an inverter 21, an additional adder 22 in a module calculation unit 23, a multiplication unit 24, a scaling amplifier 25, a quadrant 26. A sensor set 19, an averager 20, an inverter 21, an additional adder 22, block 23 the calculation of the module, the multiplication unit 24, the scaling amplifier 25, the quadrant 26 constitutes the kangsh 27 of the variable component of the deviations of the actuators.

Рассмотрим работу анализатора на примере канала 1 моделировани  дифферента . Сигналы с выходов датчика 4 и задатчика 5 поступают на входы блока 6 вычитани . Сигнал рассогласовани  дифферента &iV с выхода блока 6Consider the operation of the analyzer on the example of channel 1 trim modeling. The signals from the outputs of the sensor 4 and the setting device 5 are fed to the inputs of the subtraction unit 6. The trim mismatch signal & iV from the output of block 6

поступает на вход инвертора 21, г он инвертируетс  и далее подаетс  вход сумматора 22, на другой вход торого подаетс  сигнал с выхода дenters the input of the inverter 21, g it is inverted and then the input of the adder 22 is fed, to the other input of the second a signal is output from the output d

поступает на вход усреднител  7, где ..,arrives at the input of the average 7, where ..,

ff, чика 19 положени  рул . На выходе производитс  вычисление оценки мате- 50 ff, chika 19 rudder position. The output is a calculation of the estimate of the material.

сумматора 22 получаем сигнал вида (S- mg) S J, т.е. в критериально оценке учитываетс  только перемен составл юща  отклонени  рул , так именно она оредел ет умерение кач судна.adder 22, we get a signal of the form (S- mg) S J, i.e. in the criterion assessment, only the change component of the rudder deviation is taken into account, as it means the moderation of the vessel.

матического ожидани  по соотношениюmathematical expectation by the ratio

1m1m

iViV

- ( - ,) dt, и на вход - (-,) dt, and at the entrance

инвертора 13, где производитс }его инвертировгшие. С выхода усреднител inverter 13, where it is produced} inverted. From the output of the average

7 сигаал m7 sigal m

лФlf

подаетс  на первый входserved at the first entrance

сумматора 8, на второй вход которого подаетс  сигнал с выхода инвертораadder 8, the second input of which is fed from the output of the inverter

а1298781 2a1298781 2

13. На выходе сумматора 8 получаетс  сигнал вида ( t,- ), крторый подаетс  на вход блока 9 вычислени  модул , где формируетс  сигнал вида (йф- m у|. С выхода блока 9 вычислени  модул  сигнал поступает на вход масштабирующего усилител  10, где сигнал масштабируетс  до значени 13. At the output of the adder 8, a signal of the form (t, -) is obtained, which is fed to the input of block 9 of the module calculation, where the signal of the form is formed (yf - m y |.) From the output of block 9 of the module's calculation, the signal goes to the input of the scaling amplifier 10, where the signal is scaled to

fmfm

дчdh

где k - коэффициент св зиwhere k is the coupling coefficient

переменной и посто нной составл ющих отклонений случайного параметра. Дл  нормального закона распределени  случайной величины k 3. С выхода усилител  1 О сигнал поступает на вход сумматора 11. С выхода усреднител  7 сигнал m .р подаетс  на вход блока 14 вычислени  модул , где формируетс  сигнал -вида ((,, который подаетс  на вход сумматора 11. На выходе сумО матора 11 получаетс  сигнал видаthe variable and constant components of the deviations of the random parameter. For the normal distribution of the random variable k 3. From the output of the amplifier 1, the signal is fed to the input of the adder 11. From the output of the averager 7, the signal m .p is fed to the input of the module 14, the module calculation, where the signal of the form is formed ((, that is fed to the input adder 11. At the output of the sum of mator 11, a signal of the form is obtained

00

5 five

kU kU

mm

uUluUl

} +} +

mm

ьЧ1 CH1

который подаетс which is served

на вход масштабируюш;его усилител  12, где сигнал масштабируетс  до значени its input is scaled; its amplifier 12, where the signal is scaled to

syik/ дЧ - msyik / dch - m

йЧyu

тпtp

йЧyu

О,ABOUT,

где весо5 вой коэффициент дифферента.where is the weight trim ratio.

Аналогичные выражени  по крену© и скорости V получаютс  на выходах масштабирующих усилителей 12 в каналах 2 и 3 моделировани  крена и скорости .Similar expressions for roll C and speed V are obtained at the outputs of scaling amplifiers 12 in channels 2 and 3 of the roll and speed simulations.

С выходов усилителей 12 сигналы поступают на соответствующие входы сумматора 15.From the outputs of the amplifiers 12, the signals arrive at the corresponding inputs of the adder 15.

Работа дополнительно введенной части анализатора происходит следующим образом.The operation of the additional part of the analyzer is as follows.

Сигнал с выхода датчика 19 положени  рул  о поступает на вход усреднител  20, на котором производитс  вычисление оценки математического ожидани  рул  mg по соотношениюThe signal from the output of the sensor 19 position of the rudder enters the input of the average 20, which is used to calculate the estimate of the mathematical expectation of the rudder mg by the ratio

5five

00

l|(S-mJdt. l | (S-mJdt.

5 X J 5 x j

о с выхода усреднител  20 сигнал mgпоступает на вход инвертора 21, где он инвертируетс  и далее подаетс  на вход сумматора 22, на другой вход которого подаетс  сигнал с выхода дат ..,From the output of the averager 20, the signal mg is fed to the input of the inverter 21, where it is inverted and then fed to the input of the adder 22, to another input of which a signal is output from the date output ..,

чика 19 положени  рул . На выходе Chika 19 position rud. At the exit

сумматора 22 получаем сигнал вида (S- mg) S J, т.е. в критериальной оценке учитываетс  только переменна  составл юща  отклонени  рул , так как именно она оредел ет умерение качки судна.adder 22, we get a signal of the form (S- mg) S J, i.e. in the criterial assessment, only the variable component of the rudder deviation is taken into account, since it is precisely this that determines the moderation of the vessel’s motion.

С выхода сумматора 22 сигнал подаетс  на вход блока 23 вычислени  мо- ДУ.ПЯ, где формируетс  сигнал вида181.From the output of the adder 22, the signal is fed to the input of the calculation unit 23 of the MODEL. FL, where a signal of the form 181 is formed.

который подаетс  iia первый вход блока 24 умножени , на второй вход которого пост пает сигнал, соответствующий квадрату скорости хода судна k V , с датчика 4 через квадратор 26, где k - нормирующий множитель (k 0,1). При этом на выходе блока 24 умнож§ни  формируетс  сигнал вида . С выхода блока 24 умножени  сигнал IS/ поступает на вход мас-fO штабирующего усилител  25, где он масштабируетс  до величины ,iia is supplied with the first input of the multiplication unit 24, to the second input of which the signal corresponding to the square of the vessel's travel speed k V is sent from sensor 4 via quad 26, where k is the normalizing factor (k 0,1). In this case, a signal of the form is formed at the output of block 24 multiplied. From the output of multiplier 24, the signal IS / is fed to the input of the mas-fO stacking amplifier 25, where it is scaled to the value

иand

1one

где kj --, а g , при этом Dg бwhere kj - and g, with Dg b

допустима  дисперси  перемещени  исполнительного органа (рул , закрылка ) . Член | S | учитывает в анализаторе вли ние наличи  системы управлени  движени  на судне и эффективности исполнительных органов, а также энергетические затраты на работу исполнительных органов, направленных на повышение мореходных качеств судна, причем так как сила сопротив- лени  на исполнительном органе возрастает по квадратичной зависимости от скорости хода, то этот член и содержит множитель V. Член kgk V представл ет собой весовой множитель при исполнительном органе в анализатореpermissible dispersion of movement of the executive body (steering wheel, flap). Member | S | It takes into account in the analyzer the influence of the presence of a ship's control system and the efficiency of executive bodies, as well as the energy costs of the executive bodies aimed at improving the navigational qualities of the vessel, moreover, since the resistance force on the executive body increases in quadratic dependence on the speed of travel, this member contains the factor V. The member kgk V is the weighting factor for the executive in the analyzer

(kgk.V2) . Сигнал поступает на дополнительный вход сумматора 15 дл  суммировани . С выхода сумматора 15 сигнал поступает на вход усреднител  16, где формируетс  сигнал вида(kgk.V2). The signal is fed to the auxiliary input of the adder 15 for summation. From the output of the adder 15, the signal is fed to the input of the averager 16, where a signal of the form

I fJ{k,(V,,kU4 - |т,ц,1 + |in ef +rJkl&V-m,lI fJ {k, (V ,, kU4 - | t, c, 1 + | in ef + rJkl & V-m, l

0 - А;ЛЬ + imuvn +  0 - A; L + imuvn +

где kwhere k

) - I dt,) - I dt,

коэффициент передачи усреднител  javeraging coefficient j

Т - посто нна  времени усреднител  (ЗТ t) ;T is the time constant of the averager (ЗТ);

t - врем  прохождени  судном галса на волнении с учетом того, что за один галс судно совершает не менее 100 колебаний по дифференту. По значению величины I производитс  оценка мореходных качеств судна. I  вл етс  критериальной оценкой мореходных качеств. Чем меньше значениеt is the time the ship passes the tack on the sea, taking into account the fact that in one tack the ship makes at least 100 oscillations on the trim. Based on the value of the value I, the nautical qualities of the vessel are estimated. I is a criterion assessment of seaworthiness. Less value

I при одних и тех же услови х плаваI under the same conditions

ни , тем лучше мореходные качества судна.neither, the better the seaworthiness of the vessel.

Весовые коэффициенты У определ ютс  поThe weighting factors are determined by

V V   VV v v

IV - 0 соотношеник у IV - 0 ratio

, -fO ,, -fO,

2020

1515

25 д 25 d

30thirty

4040

о еoh

4545

5050

1 ---, где1 --- where

ЛХдLhd

X Н X N

V, а лх 1т,V, and lx 1t,

5555

+ klx - - максимально допустимое отклонение случайного параметра.+ klx - is the maximum permissible deviation of a random parameter.

Сигнал I с выхода усреднител  16 поступает на вход блока 17 индикации дл  регистрации.The signal I from the output of the averager 16 is fed to the input of the display unit 17 for registration.

Сигналом с выхода блока 18 задани  продолжительности усреднени  при установке блока 18 из исходного состо ни  (конденсаторы усреднителей 7, 16, 20, выполненных на базе апериодического звена первого пор дка, зашунти- рованы сопротивлени ми малой величины , напр жени  на них практически равны нулю и процесса усреднени  не происходит - эти элементы не показаны ) в рабочее шунтирующие сопротивлени  отключаютс , и начинаетс  процесс усреднени  случайных параметров, анализатор переводитс  в рабочее состо ние по вычислению значени  I.The signal from the output of block 18 sets the averaging duration when installing block 18 from the initial state (the capacitors of averagers 7, 16, 20, made on the basis of the first-order aperiodic link, are bridged by small resistance, the voltage on them is almost zero and the averaging process does not occur — these elements are not shown) into the working shunt resistances are turned off, and the process of averaging random parameters begins, the analyzer is put into a working state by calculating the value of I.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Анализатор мореходных качеств судна по авт. св. № 1120372, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности моделировани  мореходных качеств судна, в анализатор введены последовательно соединенные датчик положени  рул , дополнительный усреднитель, инвертор и дополнительный сумматор, а также блок вычислени  модул , квадратор, блок умножени  и масштабирующий усилитель, выход которого подключен к дополнительному входу сумматора, выход датчика положени  рул  соединен с вторым входом дополнительного сумматора, выход которого через блок вычислени  модул  подключен к первому входу блока умножени , выход которого соединен с .входом масштабирующего усилител , выход датчика случайного сигнала канала моделировани  скорости судна через квадратор подключен к второму входу блока умножени , выход блока задани  продолжительности ус- реднен и  соединен с управл ющим входом дополнительного усреднител .Analyzer of seaworthiness of the vessel by author. St. No. 1120372, characterized in that, in order to improve the accuracy of modeling the nautical qualities of the vessel, the serially connected coil position sensor, additional averager, inverter and additional adder, as well as the module calculating unit, quad, multiplier and scaling amplifier, whose output connected to the auxiliary input of the adder, the output of the rudder position sensor is connected to the second input of the auxiliary adder, the output of which is connected to the first input of the block through the module’s calculation unit multiplication, the output of which is connected to the input of the scaling amplifier, the output of the sensor of the random signal of the ship speed simulation channel is connected via a quadr to the second input of the multiplication unit, the output of the duration setting block is averaged and connected to the control input of the additional averager. Редактор В.ДанкоEditor V.Danko Составитель И.ДубининаCompiled by I. Dubinin Техред И,Попович Корректор Л.ПилипенкоTehred And, Popovich Proofreader L. Pilipenko Заказ 892/53 Тираж 673ПодписноеOrder 892/53 Circulation 673 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий t.t3035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries t.t3035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4
SU853968957A 1985-10-22 1985-10-22 Analyzer of separating qualities of vessel SU1298781A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853968957A SU1298781A2 (en) 1985-10-22 1985-10-22 Analyzer of separating qualities of vessel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853968957A SU1298781A2 (en) 1985-10-22 1985-10-22 Analyzer of separating qualities of vessel

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1120372A Addition SU292269A1 (en) ALL-UNION I11DT? .NTg; 3 - '.' X ::, G "" K - * ^^ 1BiL-O ^ 'A I

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1298781A2 true SU1298781A2 (en) 1987-03-23

Family

ID=21202545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853968957A SU1298781A2 (en) 1985-10-22 1985-10-22 Analyzer of separating qualities of vessel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1298781A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7818103B2 (en) 2004-11-19 2010-10-19 Marine Cybernetics As Test method and system for dynamic positioning systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1120372, кл. G 06 G 7/70, J983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7818103B2 (en) 2004-11-19 2010-10-19 Marine Cybernetics As Test method and system for dynamic positioning systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1298781A2 (en) Analyzer of separating qualities of vessel
ATE51114T1 (en) METHOD OF CONTROLLING A STATIC CONVERTER IN AN HGUE SYSTEM AND CONVERTERS WITH CONTROL TO APPLY THIS METHOD.
US4089287A (en) Method and apparatus for the automatic positioning of a ship to minimize the influence of external disturbance forces
Alfaro-Cid et al. Genetic programming for the automatic design of controllers for a surface ship
EP4273037A1 (en) Speed control method for marine vessel, and marine vessel
US3327306A (en) Optimized input adaptive control method and system
Dove et al. An automatic collision avoidance and guidance system for marine vehicles in confined waters
HILBERT et al. The design of a model-following control system for helicopters
Vik et al. Semiglobal exponential output feedback control of ships
Medero et al. Control reconfiguration of lateral adas steering control in the presence of driver errors using combined parity space/lpv approaches
Sciarretta et al. Fuel optimal trajectories of a fuel cell vehicle
CN115639747B (en) AUV navigation intelligent system and method
Watanabe et al. Development of track control system utilizing heading control system for ocean observation sailing
RU2383464C1 (en) Device to rule out collision with metre ship
RU2161814C1 (en) Device of follow-up control over longitudinal movement of motor vehicle
Zhu et al. A simplified fractional-order fuzzy logic controller with dynamic parameters for an unmanned underwater vehicle
RU2272747C2 (en) Adaptive bank angle auto-pilot
Xiao et al. Yacht modelling and adaptive control
SU758902A1 (en) Method of controlling river vessel heading
Aleksandrova et al. STABILITY ANALYSIS OF SHIPS’MOVEMENT ALONG OPTIMAL ROUTES
SU1215085A1 (en) Control system
SU829480A1 (en) Automatic control apparatus for ship controllable-pitch propeller propulsive unit
SU830325A1 (en) Device for readjustment of automatic steering device parameters
SU1331562A1 (en) Apparatus for automatic control of magnetic separation
Li et al. Multi-Thruster Unmanned Surface Vehicle Dynamic Positioning Control Based on Optimal Active Disturbance Rejection Control