Анализ систем автоматического управления курсом судна

ВВЕДЕНИЕ 6
1. ПОНЯТИЕ АВТОРУЛЕВЫХ, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 8
1.1 Общее понятие авторулевых и их назначение 8
1.2 Устройство авторулевых 11
1.3 Принцип действия авторулевых 13
1.4 Методика выбора положения регуляторов авторулевых 18
2. СОСТАВ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДНА ПО КУРСУ 25
2.1 Общее представление о системах автоматического управления 25
2.2 Основные виды автоматического управления 26
2.3 Классификация систем автоматического управления 28
2.4 Общее представление о САУ движением судна по курсу 30
2.5 Математические модели движения судов 35
2.6 Математическая модель рулевой машины 42
2.7 Действия внешних возмущающих сил 43
2.7.1 Действия аэродинамических сил на корпус судна 43
2.7.2 Ветровые волны 47
2.7.3 Влияние течения 51
3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КУРСОМ СУДНА С КОМПЕНСАЦИЕЙ ДЕЙСТВИЯ ВНЕШНИХ ВОЗМУЩЕНИЙ НА РАБОТУ РУЛЕВОЙ МАШИНЫ 53
3.1 Обоснование применения ПИД-регуляторов 53
3.2 Система управления курсом судна с компенсацией действий внешних возмущений на работу рулевой машины 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64

Весь текст будет доступен после покупки

Основная задача судоводителя - обеспечение точного перемещения подвижного объекта по заданной траектории и точного его вывода в заданный пункт в назначенное время, наивыгоднейшим в данных условиях способом.
Интенсивное развитие морской отрасли привело не только к усовершенствованию морских средств навигации и повышению точности мореплавания, но и к более высоким требованиям к судоводителю, как специалисту, в частности в изучении систем автоматического управления курсом судна.
Комплексная автоматизация производственных процессов на судах является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса на водном транспорте. Разработка и внедрение комплексных автоматических систем управления судовыми механизмами и судном в целом способствуют повышению безопасности мореплавания, обеспечивает повышение производительности труда плавсостава при одновременном сокращении численности экипажей судов, а также создает необходимые предпосылки к улучшению технико-экономической эффективности работы флота и его конкурентоспособности на мировом рынке.
Исключительно важная и ответственная роль в деле комплексной автоматизации судовождения принадлежит системам автоматического управления движением судна по курсу. На сегодняшний момент данные системы нашли широкое применение на судах, однако качественные характеристики в ряде случаев не соответствуют возрастающим требованиям эксплуатации.
Вследствие этого, разработка современных автоматизированных систем, обеспечивающих движение судна по заданной траектории, удержание на заданном курсе в условиях изменяющихся погодных факторов, ограниченности маневра и интенсивности движения, оперативная автоматическая коррекция выбранного пути и скорости движения являются актуальными задачами.
Цель данной дипломной работы заключается в том, чтобы проанализировать системы автоматического управления курсом судна, в частности систему управления курсом судна с компенсацией действия внешних возмущений на работу рулевой машины. Оценить принцип действия авторулевых, а также методы настройки регуляторов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ПОНЯТИЕ АВТОРУЛЕВЫХ, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА


1.1 Общее понятие авторулевых и их назначение

Все суда морского транспортного флота в настоящее время оборудуются системами автоматического управления (САУ) курсом судна. Основным элементом САУ является прибор управления (авторулевой).
Авторулевой предназначен для установки на судах, имеющих электрогидравлические рулевые машины и заключается в том, чтобы, компенсируя внешние воздействия, обеспечить перемещение судна между заданными пунктами по заданному пути. Авторулевой подключается к репитерной передаче гирокомпаса или дистанционного магнитного компаса.
Управляющие воздействия создаются с помощью руля и судового движителя. Они формируются на основе непрерывной информации о параметрах движения судна, которая вырабатывается с помощью таких технических средств судовождения, как гирокомпас, гиротахометр, лаг и средства определения координат.
В общем случае к таким параметрам относятся: угловое отклонение курса от заданного значения; боковое смещение судна с заданной траектории; отклонение скорости судна от номинальной, соответствующей заданному режиму движения судна.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Ананьев, Б.И. Минимаксная линейная фильтрация многошаговых процессов с неопределенными распределениями возмущений / Б.И. Ананьев // Автоматика и телемеханика. – 1993. – №10. – С. 131–139.
2. Ананьев, Б.И. Минимаксный синтез в задачах импульсного наведения и коррекции движения / Б.И. Ананьев, А.Б. Куржанский, Г.С. Шелементьев // Прикладная математика и механика. – 1976. – Т.40, Вып. 1. – С. 3–13.
3. Басин, А.М. Ходкость и управляемость судов / А.М. Басин. – М.: Транспорт, 1977. – 456 с.
4. Березин, С.Я. Системы автоматического управления движением судна по курсу/ С.Я. Березин, Б.А. Тетюев. – Л.: Судостроение, 1990. – 256 с.
5. Брайсон, А. Прикладная теория оптимального управления / А. Брайсон, Хо Ю-Ши. – М.: Мир, 1972. – 544 с.
6. Браммер, К. Фильтр Калмана-Бьюси / К. Браммер, Г. Зиффлинг. Пер. с нем. – М.: Наука, 1982. – 257 с
7. Булатов, М.Г. Исследование динамики морских волн в прибрежной зоне по данным радиолокационных наблюдений высокого разрешения // М.Г. Булатов, М.Д. Раев, Е.И. Скворцов / Институт Космических исследований.– 6 с.
8. Вагущенко, Л.Л. Системы автоматического управления движением судна / Л.Л. Вагущенко, Н.Н. Цымбал – Одесса: Фенiкс, 2007. – 328 с.
9. Васильев, А.В. Управляемость судов / А.В. Васильев. – Л.: Судостроение, 1989.– 328 с.
10. Погосов С.Г. Безопасность плавания в портовых водах. - М.: Транспорт, 1977. – 71 с.

Весь текст будет доступен после покупки