[發明專利]帶有“GPS”的減搖鰭控制裝置

無效

• 申請號: 200710036967.5
• 申請日: 2007-01-30
• 公開（公告）號: CN101234663A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 尤方駿;黃宇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七○四研究所
• 主分類號: B63B39/06
• 分類號: B63B39/06
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 褚竺

技術領域：

本發明涉及一種減少橫搖的船只運動的設備，特別是一種使用水翼作用在周圍水面減少船只運動的設備。

背景技術：

船在海洋航行中，在風浪作用下產生橫搖，船舶的橫向搖擺會降低其適航性，損壞船體結構，影響設備、儀表的正常的運行，會使貨物移位或撞擊損壞，也會使乘客和船員昏暈，嚴重的橫搖可能造成危險，對于戰斗艦艇則可能影響或甚至喪失戰斗能力，為了減少船舶的搖擺，在這一技術領域的業者采用種種辦法，如舭龍骨、減搖水艙、減搖陀螺、減搖重錘和減搖鰭等等減搖設備；隨著技術的進步和高速艦船數量的日益增加，也由于減搖鰭的減搖效果和船舶的航速成正比，減搖鰭已成為較高航速艦船減小搖擺提高艦船性能的重要設備之一，現有減搖鰭控制裝置如圖3所示，當船舶在航行中產生橫搖時，由陀螺儀測定船舶的橫搖信號(包括有角位移θ、角速度和角加速度)，再由計程儀測定船舶的航行速度信號(航速v)，上述信號輸入中央控制系統，經轉換放大后，驅使鰭轉動一對應的角度，鰭在對應航速的水流作用，產生一和船舶橫搖方向相反的穩定力矩，該穩定力矩使船的搖擺將受到很大的阻尼，從而可使橫搖幅度大大減小，顯然在減搖鰭系統工作過程中，計程儀輸入航速信號是系統有效工作的必要條件，因而計程儀是減搖鰭控制裝置中不可或缺的設備組成要素，通常在中央控制系統是用S7-200PLC輸入觸點，接受來自計程儀的200脈沖/海里的無源或有源觸點信號，經識別解算后，對減搖鰭的鰭角進行“航速調節”；但是，現有計程儀由于結構比較復雜、工藝要求精、元器件價格昂貴，而其適用范圍有限，無法形成規模生產，因而其制作成本極高，給使用者造成經濟負擔，從本技術領域看，隨著減搖鰭需求量的增加，降低設備成本，如以低成本設備取代現有的計程儀，是具有重要經濟意義的措施；在新技術迅速發展的今天，全球定位系統(GPS)在航空、航天和汽車等部門，已獲得成功的大量的應用，它不僅具有開發代替計程儀的技術潛在要素，而且價格也比較低廉，從而給GPS在減搖鰭控制裝置上的應用提供了技術基礎。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種帶有“GPS”的減搖鰭控制裝置，它能保持減搖鰭控制裝置具有符合技術要求的規范，又能以廉價的GPS取代價格昂貴的計程儀而具有重大的經濟意義。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：

帶有“GPS”的減搖鰭控制裝置的中央控制系統的輸出端和液壓伺服系統的輸入端連接，液壓伺服系統的執行機構連接有鰭，鰭的角位移信號輸出端經反饋裝置和中央控制系統的輸入端連接，裝置的第1信號源角速度陀螺輸出端和中央控制系統的輸入端連接，角速度陀螺向中央控制系統輸入船舶的橫搖運動信號，其特點是：中央控制系統的另一輸入端連接有一全球定位系統(GPS)，GPS向中央控制系統輸入船舶的航速信號，為裝置的第2信號源，裝置的第1和第2信號源分別將船舶橫搖運動信號和航速信號輸入中央控制系統和液壓伺服系統，經處理放大后，由液壓伺服系統的執行機構轉動鰭至相應的角度，建立和船舶橫搖方向相反的穩定力矩，鰭的角位移信號經反饋裝置輸入中央控制系統，實現減搖功能。

本發明以GPS代替現有的計程儀提供裝置所需的航速信號，經試驗獲得具有良好的減搖效果，而GPS的價格僅是現選用的計程儀價格的1/10至1/20，無疑，對日益增長的減搖鰭需求量，不僅對使用者能獲得較大的經濟利益，而且對促進減搖鰭的推廣使用也會有極佳的作用。

附圖說明：

圖1是本發明帶有“GPS”的減搖鰭控制裝置結構示意圖。

圖2是圖1中接收航速信號的流程圖。

圖3是現有減搖鰭控制裝置示意圖。

具體實施方式：

參照圖1，帶有“GPS”的減搖鰭控制裝置包括有角速度陀螺1、全球定位系統(GPS)2、中央控制系統3、液壓伺服系統4、鰭5和反饋裝置6，其中：角速度陀螺1、中央控制系統3、液壓伺服系統4、鰭5和反饋裝置6等組成的結構和功能與現有設備相同或相似。

角速度陀螺1是帶有“GPS”的減搖鰭控制裝置的第1信號源，其輸出端和中央控制系統3的輸入端連接，角速度陀螺1輸入中央控制系統3是，船舶在風浪航行中產生的橫搖運動的角位移θ、角速度和角加速度信號。