JPH07127685A - 動揺制振装置 - Google Patents

動揺制振装置

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Publication number
JPH07127685A
JPH07127685A JP27373593A JP27373593A JPH07127685A JP H07127685 A JPH07127685 A JP H07127685A JP 27373593 A JP27373593 A JP 27373593A JP 27373593 A JP27373593 A JP 27373593A JP H07127685 A JPH07127685 A JP H07127685A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angular velocity
gimbal
electromagnetic brake
angular speed
vibration damping
Prior art date
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Pending
Application number
JP27373593A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsunori Hoshio
光紀 星尾
Katsuya Umemura
克哉 梅村
Hiroshi Takeuchi
洋志 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Priority to US08/329,517 priority patent/US5628267A/en
Priority to AU77511/94A priority patent/AU664810B2/en
Priority to ES94117119T priority patent/ES2102117T3/es
Priority to EP94117119A priority patent/EP0650890B1/en
Priority to TW084104231A priority patent/TW316884B/zh
Publication of JPH07127685A publication Critical patent/JPH07127685A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制振対象体に対する外乱が発生・変動した場
合でも、ジンバルの角速度を制御し、適切な制振処理を
実行する。 【構成】 制振対象には予め角速度センサ18が設けら
れており、外乱等による制振対象の揺れ角速度が検出さ
れる。角速度センサ18は、検出した角速度に対応する
角速度信号を生成し、電磁ブレーキ制御器19に送出す
る。電磁ブレーキ制御器19は、受け取った角速度信号
に応じて電磁ブレーキに供給される励磁電流を制御し、
制動トルクを変化させる。これにより、ジンバル14の
角速度θが変化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、プレジャーボート等
の船艇・船舶や、ゴンドラ等の懸垂型輸送機、更に、ヘ
リコプターからの吊下物等に適用される動揺制振装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プレジャーボート等の船艇の制振
に適用される制振装置のジンバル軸には、摩擦ドラム、
又は発電機が接続されている。これら、摩擦ドラム、又
は発電機の抵抗力を用いてジンバルの角速度が制御され
ている。
【0003】ここで、図3に従来の制振装置の構成を示
す。フライホイール1は、スピンモータ2に接続され、
このスピンモータにより高速で回転(フライホイールの
角速度Ω)する。又、フライホイール1は、高速回転が
妨げられないように、スピン系ベアリング3a,3bを
介してジンバル4により支持されている。
【0004】ジンバル4は、ジンバル軸4aを有し、こ
のジンバル軸4aを中心に回転(ジンバルの角速度θ)
する。ジンバル軸4aは、ジンバル4の回転が妨げられ
ないように、ジンバル系ベアリング5a,5bを介して
サポートフレーム6a,6bにより支持されている。更
に、サポートフレーム6a,6bは、各々上記動揺制振
装置が制振対象とする対象物に固定される。これによ
り、サポートフレーム6a,6bは、上記ジンバル4が
回転することにより発生するジャイロ・トルクTψを制
振対象に伝達する。
【0005】又、上記ジンバル軸4aの一端には、摩擦
ドラム7、又は発電機8が接続される。この摩擦ドラム
7、又は発電機8の抵抗力によりジンバルの角速度θが
制御される。これにより、上記ジャイロ・トルクTψを
制御し、制振対象の揺れ角速度φを減衰させる。
【0006】尚、ジンバル軸4aの回転を発電機8を用
いて制動する場合、発電機8には予め所定の抵抗値を有
する抵抗が取り付けられている。このような方式は、三
菱重工業株式会社による特願平4−276225、「回
転揺れ制振装置」に開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ジンバル軸の
角速度の制御に摩擦ドラムを使用した場合、ジンバル軸
に加えられる制動トルクは一定に保たれる。このため、
制振対象の揺れ角速度に対する精密な制振制御を行なう
ことができない。又、制振対象に対する制振の周波数帯
域が狭く、特に大振幅振動には適用することができな
い。
【0008】又、ジンバル軸の角速度の制御に発電機を
使用する場合、上記発電機に設けられる抵抗の抵抗値が
一定であるため、上述した摩擦ドラムを使用した場合と
同様の問題点が生じる。
【0009】この発明は、上記実情に鑑みてなされたも
ので、制振対象に対する外乱に応じてジンバルの角速度
を制御し、外乱が生じたり変動した場合であっても適切
な制振制御を行ない、制振効果を維持することのできる
動揺制振装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、高速で回転
するフライホイールを有するコントロール・モーメント
・ジャイロと、制振対象の揺れ角速度を検出する角速度
検出手段と、上記コントロール・モーメント・ジャイロ
のジンバル軸に接続され、上記角速度検出手段により検
出された揺れ角速度に応じ、上記制振対象に生じた外乱
トルクを吸収するように上記コントロール・モーメント
・ジャイロのジンバルの角速度を制御する制御手段とを
具備することを特徴とする。
【0011】更に、この発明は、上記制御手段が上記ジ
ンバル軸に接続された電磁ブレーキと、上記角速度検出
手段により検出された角速度に応じて上記電磁ブレーキ
を制御する電磁ブレーキ制御手段とを有することを特徴
とする。
【0012】又、この発明は、上記制御手段が上記ジン
バル軸に接続された発電機と、この発電機に接続された
可変抵抗器と、上記角速度検出手段により検出された角
速度に応じて上記可変抵抗器の抵抗値を制御する抵抗値
制御手段を有することを特徴とする。
【0013】
【作用】制振対象には予め角速度センサが設けられてお
り、外乱等による制振対象の揺れ角速度が検出される。
検出された角速度に対応する角速度信号は、電磁ブレー
キ制御器に送られる。電磁ブレーキ制御器は、受け取っ
た角速度信号に応じて電磁ブレーキに供給される励磁電
流を制御する。これにより電磁ブレーキの制動トルクが
変化し、ジンバルの角速度が変わる。以上により、ジン
バルの角速度を外乱に応じて制御することができる。
【0014】又、上記電磁ブレーキ及び電磁ブレーキ制
御器の代わりに、発電機、可変抵抗、及び抵抗制御器を
用いた場合、角速度センサにより検出された角速度に対
応する角速度信号は、抵抗制御器に送出される。抵抗制
御器は、受け取った角速度信号に応じて可変抵抗器の抵
抗値を制御する。可変抵抗器の抵抗値が変化することに
より、発電機に接続されたジンバルの角速度が変わる。
これにより、ジンバルの角速度を外乱に応じて制御する
ことができる。
【0015】以上、高速回転するフライホイールを有す
る動揺制振装置において、電磁ブレーキ及び電磁ブレー
キ制御器、又は、発電機、可変抵抗器及び可変抵抗制御
器のいずれかを用いることにより、制振対象に外乱が生
じたり、外乱が変動した場合であっても適切な制振制御
を継続することができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の第1実施例
を説明する。この発明の第1実施例に係る動揺制振装置
の構成を図1に示す。尚、同図に示される動揺制振装置
は、プレジャーボート等の船艇や、ゴンドラ等の懸垂型
輸送機を制振の対象とするがここでは、制振の対象をボ
ートとする。
【0017】フライホイール11は、スピンモータ12
に接続され、このスピンモータにより高速で回転(フラ
イホイールの角速度Ω)する。又、フライホイール11
は、高速回転が妨げられないように、スピン系ベアリン
グ13a,13bを介してジンバル14により支持され
ている。
【0018】ジンバル14は、ジンバル軸14aを有
し、このジンバル軸14aを中心に回転(ジンバルの角
速度θ)する。ジンバル軸14aは、ジンバル14の回
転が妨げられないように、ジンバル系ベアリング15
a,15bを介してサポートフレーム16a,16bに
より支持されている。更に、サポートフレーム16a,
16bは、制振対象のボートに固定されており、上記ジ
ンバル14が回転することにより発生するジャイロ・ト
ルクTψをボートに伝達する。又、上記ジンバル軸14
aの一端は、電磁ブレーキ17に接続され、これにより
電磁ブレーキの負荷トルクに応じてジンバル14の角速
度θが変化する。
【0019】一方、ボートには予め、ボートの揺れ角速
度を検出するための角速度センサ18が所定の位置に設
けられている。この角速度センサ18は、ボートの揺れ
角速度をリアルタイムで検出し、検出した角速度に対応
する角速度信号を電磁ブレーキ制御器19に送出する。
電磁ブレーキ制御器19は、受け取った角速度信号に応
じて電磁ブレーキ17に供給される励磁電流を制御す
る。これにより、電磁ブレーキの負荷トルクが変化す
る。
【0020】次に同第1実施例の動作を説明する。尚、
ここでは既にフライホイール11が角速度Ωで高速回転
状態であるとする。ボートが外乱等により揺れ角速度を
生じると、角速度センサ18は、この揺れ角速度を検出
し、角速度信号を電磁ブレーキ制御器19に送出する。
電磁ブレーキ制御器19は、受け取った角速度信号に応
じて電磁ブレーキ17に供給される励磁電流を制御す
る。この際、電磁ブレーキ制御器19は、制振対象物の
揺れ角速度φを減衰するようなジャイロ・トルクTψが
生じるように励磁電流を制御する。電磁ブレーキ17で
は、この励磁電流の変化に応じて負荷トルクが変化し、
これによりジンバル14の角速度θが変化する。
【0021】以上により、制振対象物の外乱による制振
性能の低下を防止し、最適な制振を行なうことができ
る。次に、この発明の第2実施例について図面を参照し
て説明する。この発明の第2実施例に係る動揺制振装置
の構成を図2に示す。同図において、上述した第1実施
例と同じ構成要素には同様の参照符号を付し、説明を省
略する。
【0022】ジンバル軸14aの一端には、発電機20
が接続されている。この発電機20には、可変抵抗器2
1が接続されており、抵抗制御器22の制御下、可変抵
抗器21の抵抗値が変化する。抵抗制御器22は、所定
の位置に設けられた角速度センサ18が出力する角速度
信号を入力し、この角速度信号に応じて可変抵抗器21
に抵抗値を制御する。
【0023】次にこの第2実施例の動作を説明する。
尚、ここでは既にフライホイール11が角速度Ωで高速
回転状態であるとする。ボートが外乱等により揺れ角速
度φを生じると、角速度センサ18は、この揺れ角速度
を検出し、角速度信号を抵抗制御器22に送出する。抵
抗制御器22は、受け取った角速度信号に応じて可変抵
抗器21の抵抗値を制御する。この際、抵抗制御器22
は、ボートの揺れ角速度φを減衰するようなジャイロ・
トルクTψが生じるように抵抗値を制御する。発電機2
0は、可変抵抗器21の抵抗値に応じてジンバル14の
回転に負荷を与える。これにより、ジンバル14の角速
度θが変化する。以上により、制振対象物の外乱による
制振性能の低下を防止し、最適な制振を行なうことがで
きる。
【0024】
【発明の効果】以上詳記したようにこの発明によれば、
高速回転するフライホイールを有するコントロール・モ
ーメント・ジャイロにおいて、ジンバル軸の一端に電磁
ブレーキ、又は可変抵抗器が接続された発電機を接続
し、電磁ブレーキを接続した場合、電磁ブレーキの負荷
トルクを外乱の変化に応じて制御し、ジンバルの角速度
を制御することができる。又、発電機が接続された場
合、外乱の変化に応じて発電機に供給される励磁電流を
制御することができる。従って、制振対象物に対する外
乱の発生及び変化による制振性能の低下を抑え、効果的
な制振制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例に係る動揺制振装置の構
成を示す図。
【図2】この発明の第2実施例に係る動揺制振装置の構
成を示す図。
【図3】従来の制振装置の構成を示す図。
【符号の説明】
11…フライホイール、12…スピンモータ、13a,
13b…スピン系ベアリング、14…ジンバル、14a
…ジンバル軸、15a,15b…ジンバル系ベアリン
グ、16a,16b…サポートフレーム、17…電磁ブ
レーキ、18…角速度センサ、19…電磁ブレーキ制御
器、20…発電機、21…可変抵抗器、22…抵抗制御
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 洋志 愛知県小牧市大字東田中1200番地 三菱重 工業株式会社名古屋誘導推進システム製作 所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高速で回転するフライホイールを有する
    コントロール・モーメント・ジャイロと、 制振対象の揺れ角速度を検出する角速度検出手段と、 上記コントロール・モーメント・ジャイロのジンバル軸
    に接続され、上記角速度検出手段により検出された揺れ
    角速度に応じ、上記制振対象に生じた外乱トルクを吸収
    するように上記コントロール・モーメント・ジャイロの
    ジンバルの角速度を制御する制御手段とを具備すること
    を特徴とする動揺制振装置。
JP27373593A 1993-11-01 1993-11-01 動揺制振装置 Pending JPH07127685A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27373593A JPH07127685A (ja) 1993-11-01 1993-11-01 動揺制振装置
US08/329,517 US5628267A (en) 1993-11-01 1994-10-26 Oscillation suppression device and ship provided with the same
AU77511/94A AU664810B2 (en) 1993-11-01 1994-10-27 Oscillation suppression device and ship provided with the same
ES94117119T ES2102117T3 (es) 1993-11-01 1994-10-28 Dispositivo supresor de oscilaciones y navio provisto del mismo.
EP94117119A EP0650890B1 (en) 1993-11-01 1994-10-28 Oscillation suppression device and ship provided with the same
TW084104231A TW316884B (ja) 1993-11-01 1995-04-28

Applications Claiming Priority (1)

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JP27373593A JPH07127685A (ja) 1993-11-01 1993-11-01 動揺制振装置

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JPH07127685A true JPH07127685A (ja) 1995-05-16

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ID=17531839

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JP27373593A Pending JPH07127685A (ja) 1993-11-01 1993-11-01 動揺制振装置

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JP (1) JPH07127685A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101041204B1 (ko) * 2009-01-09 2011-06-13 한국항공우주연구원 선박 안정화장치
US10036447B2 (en) 2015-07-07 2018-07-31 Tohmei Industries Co., Ltd. Stabilizer and ship
CN111469996A (zh) * 2020-05-15 2020-07-31 上海舟加科技有限公司 一种减摇陀螺
CN112173999A (zh) * 2020-10-29 2021-01-05 中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司 一种抗晃型吊塔及控制方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020212