Устройство для оценки мореходных качеств судна

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ МОРЕХОДНЫХ КАЧЕСТВ СУДНА по авт.св. № 1020832, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оце-нки, оно дополнительно содержит последовательно соединенные датчик положения руля, второй усреднитель, инвертор, второй сумматор, блок определения модуля напряжения и масштабирующий усилитель, выход которого подключен к дополнительному входу первого сумматора, а выход датчика положения руля соединен с другим входом второго сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1020832

:(21) 3678096/24-24 (22) 23.12.83 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) Г.А. Васильев, С.Д. Добровольс-. кий, В.И. Калашник и С.А. Калинин (53) 681.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельства СССР № 1020832, кл. 6 06 F 15/34, 1980 (прототип). (54) (57) УСТР0ИСТВ0 gJIH 0цЕНКН NOPE

ХОДНЫХ КАЧЕСТВ СУДНА по авт.св. № 1020832, отличающееся тем, чта, с целью повышения точности оценки, оно дополнительно содержит последовательно соединенные датчик положения руля, второй усреднитель, инвертор, второй сумматор, блок определения модуля напряжения и масштабирующий усилитель, выход которого подключен к дополнительному. входу первого сумматора, а выход датчика положения руля соединен с другим входом второго сумматора.

3 1160457 г

Изобретение относится к аналоговой измерительной технике и может быть использовано для вычисления интегральной оценки мореходных качеств судна. 5

По основному авт.св. Ф 1020832 известно устройство для оценки мореходных качеств судна, содержащее три идентичных канала дифферента, крена и скорости, каждый 10 из::жоторых состоит из блока сравнения и блока масштабирования, вы ходы блоков масштабирования всех .каналов подключены к входам первого сумматора, усреднитель, блок инди- 15 кации, блок задания начальных условий, датчики дифферента, крена и скорости судна, задатчики дифферента, крена и скорости судна, в каждом канале « блок вычисления модуля. щ чик 15 скорости хода, выходы которых .Входы блока сравнения в каждом-канале соединены с соответствующими выходами датчика и задатчика,вьжод блока сравнения в каждом канале через блок вычисления модуля подклю- 25 чен к входу блока масштабирования.

Выход сумматора соединен с входом усреднителя, а выход последнегос входом блока индикации (1 j, Однако известное устройство имеет 3 недостаточную точность определения интегральной оценки мореходных качеств судна, оснащенных системами управления движением, так как не учитывает отклонения исполнитель 35 ных органов (рулей, закрылков), отрабатывающих сигналы системы управления (СУД). При этом введение откло". иений исполнительных органов в интегральную оценку повышает точность определения последней, так как позволяет учесть сопротивляемость судна качке при работе исполнительных органов (рулей, закрылков) от сигналов управления СУД.

45 руля соединен с другим входом второго сумматора. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства..

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 сравнения, блок

2 вычисления модуля, блок 3 масштабирования, последовательно соединенные блок 4 сравнения, блок 5 вычисления модуля, блок 6 масштабирования, соединены с первым и вторым входами блока 4 сравнения, датчик 14 и задатсоединены с первым и вторым входами блока 7 сравнения, послеповательно соединенные первый сумматор 16, первый усреднитель 17 и блок 18 индикации, причем входы первого сумматора

16 соединены с выходами блоков 3, 6 н 9 масштабирования.

Устройство дополнительно содержит последовательно соединенные датчик

19 положения руля, второй усреднитель 20, инвертор 21, второй сумматор 22, четвертый блок 23 определения модуля и масштабирующий усилитель 24.

Цель изобретения — повышение точности оценки мореходных качеств судна.

Эта цепль достигается тем, что в устройство для оценки мореходных 5в качеств судна введены последовательно соединенные датчик положения руля, второй усреднитель, инвертор, второй сумматор, блок определения модуля напряжения и масштабирующий усили- 55 тель, выход которого подключен к дополнительному входу первого сумматора, а выход датчика положения

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с выходов датчика 10;и задатчика 11 дифферента поступают на первый и второй входы блока 1 сравнения соответственно, сигналы с выходов датчика 12 и задатчика 13 крена — на первый и второй входы блока 4 сравнения, сигналы с выходов датчика 14 и задатчика 15 скоL рости хода — на первый и второй входы блока 7 сравнения соответственно.

Сигналы рассогласования дифферента (лЧ), крена (Ь 9 ) и скорости хода (йЧ) с выходов соответствующих блоков 1, 4 и 7 сравнения поступают на входы блоков 2, 5 и 8 вычисления модуля соответственно, с выходов которых сигналы поступают на входы соответствующих блоков 3, 6 и 9 масштабирования, где производится умножение этих сигналов на весовые коэффициенты у,„, у и "„соответственно. Значения весовйх коэффициентов устанавливают1160457

3 ся постоянными для конкретного типа судна и изменяются при использовании устройства на судне другого типа . Значения весовых коэффициентов определяются-.из технических требований к судну по допустимым отклонениям параметров

pro движения ф, 8, Ч от требуемых значений (установленных на задатчиках)

Если допустимые отклонения.параметров движения, записанные в требова- 1р ниях по мореходнос и судна, равны

Е,1,» б и E то значения весовых коэф" фициентов определяются по соотношениям, — 1

1$ . Ех = mõ+Dõ» х —.У» О bV»

m - допустимое математическое х ожидание отклонения параметра; 20

D - допустимая дисперсия параметра.

С выходов блока 3, 6 и 9 сигналы поступают на вхсды сумматора 16.

Сигнал с выхода датчика 19 положения руля (д ) поступает на вход усреднителя 20, на котором производится вычисление оценки математического ожидания руля m<. С выхода усреднителя 20 сигнал поступает на вход инвертора 21, где он инвертируется и далее подается на вход сумматора

22, на другой вход которого подается сигнал д" с выхода датчика 19. На выходе сумматора 22 получается сигнал вида (с -m <} = сГ» т.е. в интегральной. оценке учитывается только переменная составляющая отклонения руля, так как она оцределяет умерение качки судна. С выхода сумматора

22 сигнал поступает на вход блока

23 определения модуля и с блока 23 этот сигнал поступает на вход блока

24, где умножается на постоянный коэффициент у, который является постоянным для данного типа судна.

Сигнал, / У / поступает на вход сумматора 16. С выхода сумматора 16 сиг" нал поступает,на вход усреднителя 17, где производится усреднение, и на выходе усреднителя 17 получается инте-. гральная оценка мореходных качеств судна I где К„, - коэффициент передачи усреднителя;

Т вЂ” постоянная времени усреднителя, t - время прохождения судном галса на волнении с учетом того, что за один галс судно совершает не менее 100юлебаний по дифференту.

Введение в интегральную оценку функ-. ции от d повышает точность определения оценки мореходнык качеств судна. Так» например, если сравниваются мореходные качества двух типов судов, оснащенных СУД, .которые имеют одинаковые допустимые значения

Ез» K и Е и при движении в одинако- вык условиях на волнении имеют одинаковые отклонения параметров, но у первого судна отклонения руля меньше, чем у второго судна, и у первого и второго судна они не выходят на упоры, то значения Х„ (для первого судна) меньше, чем I (для второго судна) и, следовательно, мореходные качества первого судна лучше, чем второго. физически это объясняется тем, что у первого судна остается больший запас.по отклонению иСполнительнык органов до упоров, чем у второго, и исполнительные органы второго судна с ростом бальности волнения чаще будут выходить на упоры, чем у первого судна, что приводит к снижению их эффективности и к возрастанию отклонений дМ» дв и дЧ

Использование известного устройства при тех же условиях дало бы одинаковые интегральные оценки для первого и второго судна, хотя на самом деле мореходные качества первого судна лучше, чем у второго.

При этом точность определения интегральной оценки мореходных качеств судна возрастает.,на 307. пр отношению к известному устройству.