[go: up one dir, main page]

SU540258A1 - Autopilot - Google Patents

Autopilot

Info

Publication number
SU540258A1
SU540258A1 SU2144527A SU2144527A SU540258A1 SU 540258 A1 SU540258 A1 SU 540258A1 SU 2144527 A SU2144527 A SU 2144527A SU 2144527 A SU2144527 A SU 2144527A SU 540258 A1 SU540258 A1 SU 540258A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
angular velocity
vessel
input
autopilot
output
Prior art date
Application number
SU2144527A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Генрих Эразмович Шлейер
Арсен Сергеевич Манучарьян
Михаил Георгиевич Тахтамышев
Федор Ефимович Транин
Виктор Михайлович Корчанов
Светлана Кузьминична Чинакал
Original Assignee
Ордена Ленина Институт Проблем Управления Ан Ссср
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 Ордена Ленина Институт Проблем Управления Ан Ссср filed Critical Ордена Ленина Институт Проблем Управления Ан Ссср
Priority to SU2144527A priority Critical patent/SU540258A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU540258A1 publication Critical patent/SU540258A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к автоматическому управлению подвижными объектами в частности к автоматическому управлению, курсом суд ha.This invention relates to the automatic control of moving objects, in particular, to automatic control, a course of court ha.

Известен авторулевой (АР), содержащий б сумматор, датчик положени  руп , датчик иотиййого и заданного курса с элементом сравнени . Выход элемента сравнени  через операционньтй усилитель и масштабный депитепь подключен к входу сумматора l.ЮAn autopilot (AP) is known, containing a adder, a rup position sensor, an iodine sensor and a predetermined course with a reference element. The output of the comparison element through the operational amplifier and the scale depot is connected to the input of the adder l.

Известен авторулевой типа АВР, в котором кроме перечисленных сигналов, |используетс  также сигнал, пропорпионвльный интегралу от угла рассогласовани  курса судна по времени 2.15An autopilot type ATS is known, in which, besides the listed signals, a signal is also used that is proportional to the integral of the angle of mismatch of the ship’s course over time 2.15

Недостатком известных авторулевых  вл етс  необходимость вьпслючени  их при сильном морском волнении, а также повышенный износ рулевого привода при развитом морс- 20 ком волнении.A disadvantage of the known autopilot models is the necessity of making them out with strong sea waves, as well as increased wear of the steering gear when the sea waves develop.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому  вл етс  авторулевой, содержащий датчики угла рассогласовани  по курсу и угла перекладки рул , выходы кото-. 25The closest technical solution to the present invention is an autopilot, which contains sensors of misalignment angle along the course and rudder angle, the outlets of which are. 25

рых подключены к первому и второму входам усилител , датчик угловой скорости судна, модель угловой сксргхзти судна, вход которой подключен к датчику угла перекладки рул , а выход - к третьему входу усилител  MOQV ности 3j.They are connected to the first and second inputs of the amplifier, the vessel angular velocity sensor, the model of the vessel angular position, the input of which is connected to the rudder angle sensor, and the output to the third input of the MOQV amplifier 3j.

В известном авторулевом дл  сокрашевид количества кладок рул  в единицу времени при одновременном улучшени  качества ст билизапии использована модель зггловой ско рости судна, что позвол ло отказатьс  от применени  сигнала;угловой скорости суд а, обычно получаемого дифференцированием стенала датчика курса.In the known autopilot for the contraction of the number of rolls per unit of time while simultaneously improving the quality of the stitching, the ship's velocity model was used, which allowed the use of the signal to be rejected; the angular velocity of the vessel a, usually obtained by differentiating the course sensor stenal.

В известном авторулевом на вход модели угловой скорости судна подаетс  сигнал с датчика угла перекладки рул , а полученный на выходе модели сш нал пропориионален только составл ющей угловой скорости суд-; на от управлени  (угла перекладки рул ) S.In the well-known autopilot, the input from the angular velocity model of the vessel is a signal from the rudder angle sensor, and the output of the model is proportional to the component of the angular velocity of the vessel; on from control (rudder angle) S.

Однако дл  yпpaвлe и  курсом судна при слабом морском волнении в законе управлени  |)улевым приводом отсутствует составл юща  угловой скорости судна от морского вел неми . Поэтому в случае слабого морского волнени  качество стабшгазации ниже, чем при управлении авторулевыми тика Ai ЛСР. Это объ сн етс  тем, Ч1га парирование возмущени  от морского волнени  происходит топьКО при по влении некоторого рассогласовани  по углу курса, а в авторулевых АР и АБР управл ющее воздействие возникает с некоторым упреждением. Однако при увеличении волнени  на море авторулевые типа АР и АБР. обычно выклк чают и переход т на ручное управление курЬом судна. Это диктуетс  тем, что при сильном морском волнении сигнал управлени , перегружен составл ющей угловой скорости судна от внешнего возмущени  и полностью заби Вает канал управлени . Цель изобретени  - повышение точности регулировани . Дл  этого предлагаемый авторулевой содержит фильтр и вычитающее устройство, к первому входу которого подключен датчик yrповой скорости, а ко второму выход моде IИ угловой скорости судна, выход вычитающего устройства через фильтр подключен к четвертому входу усилител  мощности. На чертеже изображена блок- хема , предлагаемого устройства. Авторулевой содержит блок 1 угла рассогласовани  по курсу, датчик 2 угловой ско рости судна, датчик 3 угла перекладки рул , фильтр 4, рычитающее устройство 5, модель угловой скорости судна, усилитель мощноети 7. Выход блока 1 угла рассогласовани  по курсу соединен с первым входом усилител  7 мощности. .Один из выходов датчика 3 перекладки рул  соединен с входом усилител  7 мощности, а другой - ic входом модели б угловой скорости судна. Один из выходов модели 0 угловой скорости судна соеединен с входом усилител  7 моеаности, дру|гой - с первым входом вычитающего , ройства 5.Ко второму входу вычитающего устройства подключен выход датчика 2 угло. Ьой скорости судна. Выход вычитающего устройства подключен к входу усилител  7 мощности через фильтр 4. Устройство работает следующим образом. При отклонении судна от заданного курса на выходе усилител  мощности формируетс  сигнал, управл ющий рулэвым приводом. Руль начинает отклон тьс , а под действием отклрненного рул  по вл етс  углова  скорость судна. В этом случае на выходе модели угловой скорости судна вырабатываетс  сое- тавл юща  угловой скорости судна от управл ющего воздействи  - угла перекладки рул . На выходе вычитающего устройства вырабатываетс  разность сигналов полной угловой скорости судна от датчика угповой скорости судна и сигнала составл ющей угловой скорости от управл ющего воздействи  с выхода модели угловой скорости удна. Эта разность соответствует составл  ощей угловой скорости судна от морского волнени  ( df/dt)(Jt , (df/dt) „ составл юща  угловой скорости судна только . от воздействи  морско го волнени ; -составл юща  угловой скорости судна только от воздействи  угла перекладки рул ; -полна  углова  скорость судна. Если морское волнение отсутствует(((р/й )р sQjfo сигнал на выходе вычитающего уст ройства будет равен нулю. Сигнал с выхода модели угловой скорости судна, кроме того, непосредственно поступает на вход усилите-    мощности. Наличие этого сигнала необходимо дл  обеспечени  требуемого запаса yctтойчивости замкнутой системы {судно-авторулевой-рулевой привод) . На вход усилител  поступает также сигнал от датчика угла перекладки рул , выход вычитающего уст}ройства подключен также к входу усилители мощности через фильтр. Полосу пропускани  фильтра подбирают дл  конкретного типа суаНа такой, чтоб исключить частые перекладки рул  при развитом морском волнении. Такой фильтр позвол ет резко снизить загрузку рулевого привода при сильном волнении на море и соварщенно не измен ет запаса устойчивости системы судно-авторулевой-рулевой привод. На выходе усилител  мощности в результате формируетс  сигнал, управл ющий рулевым приводом ,и обеспечивающий требуемое качество управлени . Предлагаемое устройствопозвол ет управл ть суднол при любой погоде длительное врем . Рулевой привод при этом имеет ограниченную загрузку, что предотвращает его заклинивание, перегрев, повышенный износ и расход энергии. Кроме того, обеспечивае1 с  качество стабилизации судна значительно выше, чем у прототипа, так как в управлении участвует информаци  об угловой скорости судна от возмущающего воздействи  Технико-экономическа  .эффективность выражаетс  в сокращении времени рейса на .3-5% и повышенном сроке экеплуатаиии. рулевых приводов, что может дать экономию около 5 тыс. руб. в год на судно.However, for the right and the course of the vessel with weak sea roughness, the control mechanism of the vessel is missing the component of the vessel’s angular velocity from the sea lead. Therefore, in the case of weak sea waves, the stabilization quality is lower than when controlling the autopilot tick Ai LSR. This is due to the fact that the parrying of disturbances from sea waves occurs topco when there is some mismatch in the course angle, and in the autopilot of the Azerbaijan Republic of Azerbaijan and the ADB, the control effect occurs with some anticipation. However, with increasing unrest at sea, autopilot type AR and ADB. Normally, they turn off and go to manual control of the ship’s smoke. This is dictated by the fact that in case of strong sea waves the control signal is overloaded with the component of the ship’s angular velocity from external disturbance and completely clogs the control channel. The purpose of the invention is to improve the accuracy of regulation. For this, the proposed autopilot contains a filter and a subtractor, to the first input of which a y-speed sensor is connected, and to the second output mode II of the ship’s angular velocity, the output of the subtractor is connected via a filter to the fourth input of the power amplifier. The drawing shows a block hem of the proposed device. The autopilot contains block 1 of the misalignment angle along the course, sensor 2 angular velocity of the vessel, sensor 3 of the rudder angle 3, filter 4, lever device 5, model of angular velocity of the vessel, power amplifier 7. The output of block 1 of the error angle along the course is connected to the first amplifier input 7 power. One of the outputs of the sensor 3 rudder relays connected to the input of the amplifier 7 power, and the other ic input model b of the angular velocity of the vessel. One of the outputs of model 0, the angular velocity of the vessel, is connected to the input of amplifier 7 washing, the other to the first input of the subtracter, 5. 5. The output of the angle 2 sensor is connected to the second input of the subtractive device. The ship's speed. The output of the subtractive device is connected to the input of the power amplifier 7 through the filter 4. The device operates as follows. When the ship deviates from the target course, a signal is generated at the output of the power amplifier that controls the steering drive. The rudder begins to deviate, and the angular velocity of the vessel appears under the action of the open rudder. In this case, at the output of the ship’s angular velocity model, the angular velocity of the ship is generated from the control action — the rudder transfer angle. At the output of the subtracting device, the difference between the full angular velocity signals of the vessel and the angular velocity component of the vessel and the signal of the angular velocity component from the control action from the output of the angular velocity model is obtained. This difference corresponds to the angular velocity of the vessel from sea waves (df / dt) (Jt, (df / dt) "constituting the angular speed of the vessel only from the effects of sea waves; -constituting the angular velocity of the vessel only from the influence of the rudder angle ; -full angular velocity of the vessel. If sea waves are absent (((p / d) s sQjfo the signal at the output of the subtracting device is zero. The signal from the output of the angular velocity model of the vessel, moreover, is directly fed to the amplification-power input. this signal is necessary Mo to provide the required margin of stability of the closed system {ship-autopilot-steering gear). The amplifier input also receives a signal from the rudder angle sensor, the output of the device deducting device is also connected to the input power amplifiers through a filter. The bandwidth of the filter is selected for a particular type This filter eliminates frequent rudder shifts with the development of sea waves. Such a filter allows you to drastically reduce the load on the steering gear during strong seas and does not alter the safety margin awn-system ship autopilot, steering gear. At the output of the power amplifier, a signal is generated that controls the steering actuator and provides the required control quality. The proposed device allows the ship to be controlled in any weather for a long time. The steering drive at the same time has a limited load, which prevents its jamming, overheating, increased wear and power consumption. In addition, the quality of stabilization of the vessel is significantly higher than that of the prototype, since the management involves information about the angular velocity of the vessel from the disturbing effect. Technical and economic efficiency is expressed in reducing the time of flight by 3–3% and the increased duration of equipment. steering gear, which can save about 5 thousand rubles. per year per vessel.

ФормулаFormula

обретени gaining

Авторулевой, содержащий датчики угла рассогласовани  по курсу,и утла перекладки рул , выходы которых подключены к первому и второму входам усилител  мощ-п нести, датчик угловой скорости судна, модель угловой скорости судна, вход которой подключен к датчику угла перекладки рул , а выход - к третьему входу усилител  мошиоо ти, отличающийс  тем, что, с ц&Лью . повышени  точности регулировани , ав- торулевой содержит фильтр и вычитающее yciv. ройство, к первому входу которого подклк чен датчик угловой скорости, а ко второму-, выход модели угловой скорости судна, выходAn autopilot containing sensors for the misalignment angle along the course, and for the rudder trim, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the amplifier, carry the ship’s angular velocity sensor, the model of the ship’s angular velocity, the input of which is connected to the rudder angle sensor and the output to the third input is a power amplifier, characterized in that, with p & Lew. increase control accuracy, autopilot contains a filter and subtracting yciv. the device, to the first input of which the angular velocity sensor is connected, and to the second, the output of the angular velocity model of the vessel, the output

вычитающего устройства через фильтр по/ ключей к четвертому входу усилител  мощности .subtracting device through the filter on / keys to the fourth input of the power amplifier.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1.Авторское свидетельство 1. Author's certificate

№ 460535, М. Кл. Q О5 D 1/00. 1973.№ 460535, M. Kl. Q O5 D 1/00. 1973.

2.Техническа  энциклопеди  Автоматизаци  i производства и промыщленна  электроника , т. 4 Mi, 1965 г., стать . Г. Э. Шлефа Управление подводными объектами автоматическое2.Technical encyclopedia Automation i production and industrial electronics, vol. 4 Mi, 1965, become. G. E. Schlefa Automatic control of underwater objects

СССР the USSR

3.Авторское свидетельство ,№ 460534, М. Кл . Q O5D 1/00,19733. Authors certificate, No. 460534, M. Cl. Q O5D 1 / 00,1973

(прототип).(prototype).

SU2144527A 1975-06-10 1975-06-10 Autopilot SU540258A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2144527A SU540258A1 (en) 1975-06-10 1975-06-10 Autopilot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2144527A SU540258A1 (en) 1975-06-10 1975-06-10 Autopilot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU540258A1 true SU540258A1 (en) 1976-12-25

Family

ID=20622791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2144527A SU540258A1 (en) 1975-06-10 1975-06-10 Autopilot

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU540258A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE7711471L (en) ADAPTIVE AUTOPILOT FOR A SHIP
Holzhuter LQG approach for the high-precision track control of ships
CN108563113A (en) Naval vessel is with multiloop model-free adaption bow to control method
GB1260223A (en) Flight control system
SU540258A1 (en) Autopilot
ES432001A1 (en) Fail-safe control system for hydrofoil craft
SE9003727L (en) CONTROL SYSTEM FOR PLANNING BAATAR
US3223357A (en) Aircraft proportional navigation
JPH0330557B2 (en)
SU777360A1 (en) System for regulating fuel flow in steam generator
US2829848A (en) Aircraft control system
SU1093622A2 (en) Automatic steering system
SU979204A1 (en) Ship motion control apparatus
GB1245066A (en) Electrical autopilot apparatus for ships
RU2262730C1 (en) Device for controlling side movement of an aircraft
GB1246742A (en) Combustion regulator
JPS5617792A (en) Automatic steering gear for ship
GB1305858A (en)
SU631870A1 (en) Automatic control system
SU1131772A1 (en) System for controlling ship course
SU882832A1 (en) Automated steering gear of ship
JPS62244794A (en) Marine autopilot
SU1227546A1 (en) Device for controlling ship course
SU1105156A1 (en) Arrangement for regulating temperature in hot-houses provided with natural ventilation
SU615456A1 (en) 'neva' river vessel cource stabilizer