[發(fā)明專利]裝備旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器裝置的船舶的自動(dòng)控制系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 96103616.8
• 申請(qǐng)日: 1996-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN1134901A
• 公開（公告）日: 1996-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬克庫·弗塔南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾科曼斯特-勞馬公司
• 主分類號(hào): B63H25/42
• 分類號(hào): B63H25/42
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 杜日新

本發(fā)明涉及一種裝備旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器的船舶自動(dòng)控制系統(tǒng)，它可用于船舶自動(dòng)航向保持和按照預(yù)置航向來控制航向，所述船舶裝備一對(duì)或若干對(duì)推進(jìn)器，該推進(jìn)器成對(duì)地對(duì)稱于船舶的中心線安裝，并與自動(dòng)控制系統(tǒng)的中央單元相連，該單元可有選擇地控制推進(jìn)器構(gòu)成對(duì)稱或非對(duì)稱對(duì)的形式。

自動(dòng)控制用于船舶航向自動(dòng)保持和按照預(yù)置航向進(jìn)行航向自動(dòng)控制，自動(dòng)控制既可用于裝備旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器的船舶又可用于用舵來操縱轉(zhuǎn)向的所謂的常規(guī)船舶；然而，裝備旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器的船舶與裝備舵的船舶的工作方式明顯不同，這就是這些船舶自動(dòng)控制原理也相互不同的原因。關(guān)于這一點(diǎn)，可以舉例來說明，這樣的推進(jìn)器環(huán)繞在一個(gè)貫穿360°的垂直軸上，這在如公布專利和專利申請(qǐng)F(tuán)1830373、F1853173、F179991和F182007號(hào)中的現(xiàn)有技術(shù)已作了描述。

旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器的特性包括產(chǎn)生船舶推進(jìn)和船舶轉(zhuǎn)向所需的推力。在一般船舶應(yīng)用上，船上有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，用于操縱船舶的航行路線。當(dāng)然，也有其它用應(yīng)，其中裝備的推進(jìn)器數(shù)目不是兩個(gè)，但自動(dòng)控制通常用來控制一個(gè)或兩個(gè)推進(jìn)器。

在船上，推進(jìn)器有自己的控制系統(tǒng)，人工控制下該系統(tǒng)對(duì)推進(jìn)器的推力和轉(zhuǎn)向角都能進(jìn)行控制；自動(dòng)控制，也就是“自動(dòng)駕駛儀”，給出推進(jìn)器控制系統(tǒng)一個(gè)航向相應(yīng)變化的要求，該要求通過控制系統(tǒng)再轉(zhuǎn)換成推進(jìn)器的一個(gè)轉(zhuǎn)向角；在常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，操作員接通自動(dòng)控制系統(tǒng)他就可以人工選擇自動(dòng)控制工作方式，既可控制左推進(jìn)器又可控制右推進(jìn)器，或者同時(shí)對(duì)兩個(gè)推進(jìn)器都進(jìn)行控制。

現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中遇到的最大的問題發(fā)生在這樣的工況：自動(dòng)控制已接通，控制兩個(gè)推進(jìn)器中左或右的任一個(gè)，此時(shí)受自動(dòng)控制的推進(jìn)器位于航向改變彎曲線外側(cè)一方，其轉(zhuǎn)彎本身通常是成功的。然而當(dāng)自動(dòng)控制試圖按照給出的指示在曲線之后適應(yīng)船舶航向，即在曲線之后來調(diào)準(zhǔn)航向時(shí)，那時(shí)設(shè)置并不總是成功的，于是操作員不得不選擇自動(dòng)控制曲線內(nèi)側(cè)的推進(jìn)器或者兩個(gè)推進(jìn)器來保持船舶處于正確的航向；但就是這樣，也不是所有情況下都能解決問題的，有時(shí)在曲線之后調(diào)準(zhǔn)船舶航向時(shí)，有必要使用人工控制。

為了解決以上敘述的控制問題，在先前的92378號(hào)專利中，申請(qǐng)人提出了一個(gè)新穎的裝備旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器船舶航向自動(dòng)控制系統(tǒng)，船上裝有一對(duì)稱推進(jìn)器并將之連接到自動(dòng)控制的中央單元，該單元可有選擇地控制構(gòu)成一對(duì)的推進(jìn)器中的任意一個(gè)或兩個(gè)；根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)的方案，當(dāng)兩個(gè)推進(jìn)器都連接到自動(dòng)航向控制，自動(dòng)控制就將推進(jìn)器的控制器轉(zhuǎn)變非對(duì)稱操作狀態(tài)，在這種情況下，當(dāng)自動(dòng)控制給出一個(gè)轉(zhuǎn)向命令，自動(dòng)控制總是選擇處于轉(zhuǎn)彎曲線內(nèi)側(cè)一方的推進(jìn)器，來使船轉(zhuǎn)向，此種情況下使船轉(zhuǎn)向的力保持有效。與現(xiàn)有技術(shù)相比，用這樣的布置，就可以得到一個(gè)顯著的改善和優(yōu)點(diǎn)，事實(shí)上最重要的優(yōu)點(diǎn)是在曲線之后對(duì)船進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)這一復(fù)雜情形下也能維持船的轉(zhuǎn)向力；進(jìn)一步講，相對(duì)常規(guī)控制系統(tǒng)而言，用這樣的布置，就能達(dá)到更為合理地對(duì)船舶實(shí)施操縱，因?yàn)樵摽刂撇僮魇恰捌椒€(wěn)”的。

然而在特定情況下，同時(shí)也在FI專利92378系統(tǒng)中，出現(xiàn)了一定的問題，特別是發(fā)生在低速及極低速航行速度時(shí)，而這種極低航行速度又必須使用，例如，各種救援操作、采油、保持船舶靜止等等；當(dāng)然，極低航行速度可以通過降低推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速來達(dá)到，但這種情況下，轉(zhuǎn)向操作能力同時(shí)也降低了，因?yàn)橥七M(jìn)器的推進(jìn)力曲線成平方地降低，進(jìn)一步說，將船舶推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速降至低于推進(jìn)器的最低轉(zhuǎn)速是不可能的，例如采油大約需要1.5節(jié)速度，這樣的速度通過單獨(dú)降低轉(zhuǎn)速或許能達(dá)到，在相當(dāng)多的這種情況下將有必要繼續(xù)將主機(jī)的轉(zhuǎn)速降至低于其轉(zhuǎn)速的最低限，這樣要在這種低速狀態(tài)使用自動(dòng)控制就不可能，而必須人工控制。然而在低速狀態(tài)下人工控制是十分費(fèi)勁的，甚至是相當(dāng)不精確的，這就是為什么在低速狀態(tài)下需要使用船舶自動(dòng)控制的原因，本發(fā)明力圖解決上述低速情況下發(fā)生的問題。

基于上述本發(fā)明目的及下述內(nèi)容，本發(fā)明的主要特征在于自動(dòng)控制系統(tǒng)中設(shè)有控制單元，與自動(dòng)控制系統(tǒng)中央單元運(yùn)行狀態(tài)無關(guān)，通過該控制單元使形成一對(duì)的推進(jìn)器(1，2)按相對(duì)船舶(S)縱向中心線(L)相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)而伸出，從而調(diào)節(jié)船舶的航速。