JPS58202197A - 船舶の操縦装置 - Google Patents
船舶の操縦装置Info
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- JPS58202197A JPS58202197A JP57084497A JP8449782A JPS58202197A JP S58202197 A JPS58202197 A JP S58202197A JP 57084497 A JP57084497 A JP 57084497A JP 8449782 A JP8449782 A JP 8449782A JP S58202197 A JPS58202197 A JP S58202197A
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- Japan
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- command signal
- setter
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- thruster
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
- G05D1/0208—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles dynamic anchoring
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
- Y10T74/20213—Interconnected
- Y10T74/20232—Marine
Landscapes
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- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスラスタ−プロペラなどの複数個の推進器を有
する船舶などの操縦装置に関するものである。
する船舶などの操縦装置に関するものである。
従来の複数個の推進器を有する船舶などの操縦装置にお
いては一各推進器ごとに個別の操作器を設は一個別だ各
推進器を操作することにより操船を行なうのが通例であ
る。このような個別操作による操船においては、各推進
器の船体に対する作用倉熟知したうえで各種操船に応じ
て各推進器を使すわけねばならず、操作が繁雑なうえに
連応性に欠けるという問題があった。
いては一各推進器ごとに個別の操作器を設は一個別だ各
推進器を操作することにより操船を行なうのが通例であ
る。このような個別操作による操船においては、各推進
器の船体に対する作用倉熟知したうえで各種操船に応じ
て各推進器を使すわけねばならず、操作が繁雑なうえに
連応性に欠けるという問題があった。
複数推進器を有する船舶などにおいては一個々の推進器
は個々−発生推力を船体に与えるが、操
１船で要求されるのは各発生推力のベクトル和としての
合成推力および各発生推力によって生ずる回頭モーメン
トの和であり、これら合成推力および回頭モーメントの
和を操作できるのであれば、推進器の数量一種類にかか
わらず操船が行なえ、前記個別操作における問題点が解
消できるとともに一操作感覚に合致した操縦が可能とな
る。
は個々−発生推力を船体に与えるが、操
１船で要求されるのは各発生推力のベクトル和としての
合成推力および各発生推力によって生ずる回頭モーメン
トの和であり、これら合成推力および回頭モーメントの
和を操作できるのであれば、推進器の数量一種類にかか
わらず操船が行なえ、前記個別操作における問題点が解
消できるとともに一操作感覚に合致した操縦が可能とな
る。
合成推力および回頭モーメントの和を操作する操縦装置
にはこのような利点があるものの一停止もしくは能力を
上回る指令値の賦与など力理由により一部の推進器が指
令に見合う推力を発生し得ない場合には１合成推力、回
頭モーメントの和のいずれもが複雑な影響を受は操船が
困難になるとｂう問題を含んでｂる。
にはこのような利点があるものの一停止もしくは能力を
上回る指令値の賦与など力理由により一部の推進器が指
令に見合う推力を発生し得ない場合には１合成推力、回
頭モーメントの和のいずれもが複雑な影響を受は操船が
困難になるとｂう問題を含んでｂる。
本発明は上記問題を解消し合成推力および回頭モーメン
トの和を操作できる操縦装置を提供せんとするものであ
る。
トの和を操作できる操縦装置を提供せんとするものであ
る。
本発明の船舶などの操縦装置は、プロペラ、スラスタな
どの複数個の推進器から構成される装置などの操縦上の
要求を満足させるに必要な推進力および回転力を推進装
置に対【一て設定する推力設定器およびモーメント設定
器と、この推力設定器から出力される合成推力指令信号
および前記モーメント設定器から出力されるモーメント
指令信号を入力し，推進装置の各推進器に対し必要な推
力指令信号に分解し配分する推力配分器と，各推進器に
対して配分される推力指令信号と別途設定した各推進器
の最大許容推力とを比較１，、各推力指令信号に修正を
加えるだめの各修正率を演算するとともに，各推力指令
信号に対する修正率のうち最大の修正を必要とする修正
率を選択ｌ−最大修正率信号として出力する修正率演算
器と一前記推力配分器から各推進器に対して配分される
推力指令信号を入力しーさらに前記修正率演算器から出
力される最大修正率信号により各推進器への推力指令信
号がいずれも最大許容推力値以内に納まるようにするた
めの修正演算を施し一修正推力指令信号を出力する推力
修正μとからなり、修正推力指令信号により各推進器の
発生推力を制御して一複数個の推進器から構成される推
進装置を装備した船舶などの合成推力および回転力を操
作し，かつ込ずれかの推進器の能力を上回る操作上の要
求に対しても、推力設定器で設定した推力の方向と各推
進器が発生する推力を合成した推力の方向に差異が生ず
るのを防止することを特徴としている。
どの複数個の推進器から構成される装置などの操縦上の
要求を満足させるに必要な推進力および回転力を推進装
置に対【一て設定する推力設定器およびモーメント設定
器と、この推力設定器から出力される合成推力指令信号
および前記モーメント設定器から出力されるモーメント
指令信号を入力し，推進装置の各推進器に対し必要な推
力指令信号に分解し配分する推力配分器と，各推進器に
対して配分される推力指令信号と別途設定した各推進器
の最大許容推力とを比較１，、各推力指令信号に修正を
加えるだめの各修正率を演算するとともに，各推力指令
信号に対する修正率のうち最大の修正を必要とする修正
率を選択ｌ−最大修正率信号として出力する修正率演算
器と一前記推力配分器から各推進器に対して配分される
推力指令信号を入力しーさらに前記修正率演算器から出
力される最大修正率信号により各推進器への推力指令信
号がいずれも最大許容推力値以内に納まるようにするた
めの修正演算を施し一修正推力指令信号を出力する推力
修正μとからなり、修正推力指令信号により各推進器の
発生推力を制御して一複数個の推進器から構成される推
進装置を装備した船舶などの合成推力および回転力を操
作し，かつ込ずれかの推進器の能力を上回る操作上の要
求に対しても、推力設定器で設定した推力の方向と各推
進器が発生する推力を合成した推力の方向に差異が生ず
るのを防止することを特徴としている。
また木発明の船舶などの操縦装置は一推力配分器に、各
推進器の運転または停止状態を判別する信号によって推
力配分器から各推進器に対して指令される各推力指令信
号の配分率を変更する機能を有する配分率変更器を内蔵
させることにより、推進装置の推進器の運転台数を変更
した場合にも。
推進器の運転または停止状態を判別する信号によって推
力配分器から各推進器に対して指令される各推力指令信
号の配分率を変更する機能を有する配分率変更器を内蔵
させることにより、推進装置の推進器の運転台数を変更
した場合にも。
推力設定器およびモーメント設定器の設定変更を行なう
ことなく一般定器で設定した推力の方向と。
ことなく一般定器で設定した推力の方向と。
各推進器の発生する合成推力の方向とが常に一致するよ
うにしたことを特徴としている。
うにしたことを特徴としている。
さらに本発明の船舶などの操縦装置は、推力設定器から
出力される合成推力指令信号（指令値の船首方向成分Ｘ
および横方拘成分Ｙ）およびモーメント設定器から出力
されるモーメント指令信号（指令値Ｎ）を入力し、運転
中の各推進器（運転台数ｎ）へ指令される各推力指令信
号（指令値の船首方向成分Ｘｉ−横方向成分ｙニー １
＝１−２・・−ｎ）を出力する推力配分器の推力配分演
算機能を行列演算器で構成することにより、各推進器へ
指令される推力指令信号の２乗和（Σ（Ｘ２ｉ ＋ ３
”ｉ ）’）が最１＝１ 小となる配分演算を行わせて、経済的な操船を可能にす
ることを特徴として因る。
出力される合成推力指令信号（指令値の船首方向成分Ｘ
および横方拘成分Ｙ）およびモーメント設定器から出力
されるモーメント指令信号（指令値Ｎ）を入力し、運転
中の各推進器（運転台数ｎ）へ指令される各推力指令信
号（指令値の船首方向成分Ｘｉ−横方向成分ｙニー １
＝１−２・・−ｎ）を出力する推力配分器の推力配分演
算機能を行列演算器で構成することにより、各推進器へ
指令される推力指令信号の２乗和（Σ（Ｘ２ｉ ＋ ３
”ｉ ）’）が最１＝１ 小となる配分演算を行わせて、経済的な操船を可能にす
ることを特徴として因る。
以下−木発明の構成を図面に示す実施例に基づ込て詳細
に説明する。第１図は本発明の一実施例を示しており、
翼角により発生推力の大きさが操作でき一旋回角を操作
することにより発生推力力方向を変更できる旋回式スラ
スタ４台を対象とした操縦装置である。第１図において
、１００は操縦装置、２００ば４台の旋回式スラスタを
示す。
に説明する。第１図は本発明の一実施例を示しており、
翼角により発生推力の大きさが操作でき一旋回角を操作
することにより発生推力力方向を変更できる旋回式スラ
スタ４台を対象とした操縦装置である。第１図において
、１００は操縦装置、２００ば４台の旋回式スラスタを
示す。
操縦装置１００において、１０は推力設定器であわ１合
成推力の船首方向成分Ｘを指令するＸ軸設定器１および
合成推力の横方向成分Ｙを指令する“軸設定器２で構成
される・６は０頭ｅ ７ ｙ） ＋の
和Ｎを指令するモーメント設定器である。４は推力配分
器であり一前記各設定器で指令された合成推力指令信号
ｘ−ｙおよび回頭モーメント指令信号ＮＫ各スラスタの
運転・停止に応じて適当な演算を施すことにより一推力
指令信号の船首方向成分Ｘｉの総和が合成推力指令信号
Ｘに等しく。
成推力の船首方向成分Ｘを指令するＸ軸設定器１および
合成推力の横方向成分Ｙを指令する“軸設定器２で構成
される・６は０頭ｅ ７ ｙ） ＋の
和Ｎを指令するモーメント設定器である。４は推力配分
器であり一前記各設定器で指令された合成推力指令信号
ｘ−ｙおよび回頭モーメント指令信号ＮＫ各スラスタの
運転・停止に応じて適当な演算を施すことにより一推力
指令信号の船首方向成分Ｘｉの総和が合成推力指令信号
Ｘに等しく。
推力指令信号の横方向成分ｙｊの総和が合成推力指令信
号Ｙに等しく、かつ各推力指令信号Ｘ１−ｙｉによって
生ずる回頭モーメントの和がモーメント指令信号Ｎに等
しぐなるように、各スラスタに対して推力指令信号Ｘ１
−ｙｉを配分する。なお添字１は１〜４の数字とし、ス
ラスタの番号を示す。
号Ｙに等しく、かつ各推力指令信号Ｘ１−ｙｉによって
生ずる回頭モーメントの和がモーメント指令信号Ｎに等
しぐなるように、各スラスタに対して推力指令信号Ｘ１
−ｙｉを配分する。なお添字１は１〜４の数字とし、ス
ラスタの番号を示す。
推力配分器４で各スラスタに配分された推力指令信８Ｘ
ｉ、ｙｉは各スラスタごとに設けた推力修正器６１へ入
力すると同時に修正率演算器５へも入力する。修正率演
算器５では後述する各演算器により最大推力修正率信号
ξを演算する。
ｉ、ｙｉは各スラスタごとに設けた推力修正器６１へ入
力すると同時に修正率演算器５へも入力する。修正率演
算器５では後述する各演算器により最大推力修正率信号
ξを演算する。
推力修正器６１においては前記推力指令信号Ｘ１−ｙｉ
に最大推力修正率信号ξを乗することにより。
に最大推力修正率信号ξを乗することにより。
各スラスタに発生すべき推力を指令する修正推力指令信
号４．（、＝ξＸ□）および↑１（−ξｙ□）を出力す
る。
号４．（、＝ξＸ□）および↑１（−ξｙ□）を出力す
る。
７１は各スラスタの推力制御器であり一修正推力指令信
号Ｘｉ−ｙよにもとづき、スラスタ８１の発生推力を修
正推力指令信号９１− ？、に一致させるべく翼角指令
信号θｐｉおよび旋回角指令信号θ８１をスラスタ８１
へ出力する。スラスタ８１では、翼角指令信号θｐｉ、
旋回角指令信号θ６１で指令された値に翼角および旋回
角を制御することにより。
号Ｘｉ−ｙよにもとづき、スラスタ８１の発生推力を修
正推力指令信号９１− ？、に一致させるべく翼角指令
信号θｐｉおよび旋回角指令信号θ８１をスラスタ８１
へ出力する。スラスタ８１では、翼角指令信号θｐｉ、
旋回角指令信号θ６１で指令された値に翼角および旋回
角を制御することにより。
修正推力指令信号Ｘｉ−ｙｉに見合った推力を発生し船
体に与える。
体に与える。
つぎに推力配分器４について説明する。推力配分器４に
よる推力指令信号の配分は、前記のように推力指令値の
船首方向成分の和、横方向成分の和、および回頭モーメ
ントに寄与する各成分の和がそれぞれ指令信号Ｘ−Ｙ、
Ｈに等しくなるように行なうのであり一推力指令信号Ｘ
よ−ｙ□と指令信号Ｊ Ｙ−Ｎの関係を示す下記（１）
〜（３）式にもとづきＸ−ｊ Ｎを与えて推力指令信号
Ｘｉ ｍ ）’ｉを演算するものである。なお１１およ
び１１は一番号ｊのスラスタが発生する推力成分χ□お
よび’ｌｉが回頭モーメントに寄与する係数を示すもの
で、したがって−１ｉｘｉおよび１１ｙ１は番号ｉのス
ラスタが発生する回頭モーメントとなる。
よる推力指令信号の配分は、前記のように推力指令値の
船首方向成分の和、横方向成分の和、および回頭モーメ
ントに寄与する各成分の和がそれぞれ指令信号Ｘ−Ｙ、
Ｈに等しくなるように行なうのであり一推力指令信号Ｘ
よ−ｙ□と指令信号Ｊ Ｙ−Ｎの関係を示す下記（１）
〜（３）式にもとづきＸ−ｊ Ｎを与えて推力指令信号
Ｘｉ ｍ ）’ｉを演算するものである。なお１１およ
び１１は一番号ｊのスラスタが発生する推力成分χ□お
よび’ｌｉが回頭モーメントに寄与する係数を示すもの
で、したがって−１ｉｘｉおよび１１ｙ１は番号ｉのス
ラスタが発生する回頭モーメントとなる。
Ｘ＝ｘ、 ＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４（１）
Ｙ＝ｙ１ ＋ｙｔ＋ｙｓ ＋ｙ４（２）上記（１）〜（
３）式は推力指令信号Ｘｉ、ｙよを未知数とする線形連
立方程式であるから、すべての推力指令信号の２乗和の
合計をΣ（Ｘ”ｉ ４− ｙ’ｉ ）を最小と１＝＝ｌ する推力指令信号Ｘよ−ｙｉは、８×３行列■により（
４）式で与えられる。
３）式は推力指令信号Ｘｉ、ｙよを未知数とする線形連
立方程式であるから、すべての推力指令信号の２乗和の
合計をΣ（Ｘ”ｉ ４− ｙ’ｉ ）を最小と１＝＝ｌ する推力指令信号Ｘよ−ｙｉは、８×３行列■により（
４）式で与えられる。
よって＋４台のスラスタがすべて運転中の場合の推力指
令信号Ｘｉ−ｙｉはあらかじめ与えた８×６行列ノ演算
（（４）式）により本まる。一部のスラスタが停止［−
だ場合についても同様にして一運転中のスラスタに対す
る推力指令信号の２乗和を最小とする推力指令信号Ｘよ
−ｙ□を与える行列丁が求推力配分器４Ｆｉ内蔵する配
分率変更器４１にて各ヌラヌ々の運転捷たは停止の状態
を示す運転・停止信号Ｓ１に応じて（４）式の行列丁を
変更するととにより、常に指令信号Ｘ−Ｙ、Ｎを実現す
るように推力指令信号ｘｉ−ｙｉを演算するものである
。
令信号Ｘｉ−ｙｉはあらかじめ与えた８×６行列ノ演算
（（４）式）により本まる。一部のスラスタが停止［−
だ場合についても同様にして一運転中のスラスタに対す
る推力指令信号の２乗和を最小とする推力指令信号Ｘよ
−ｙ□を与える行列丁が求推力配分器４Ｆｉ内蔵する配
分率変更器４１にて各ヌラヌ々の運転捷たは停止の状態
を示す運転・停止信号Ｓ１に応じて（４）式の行列丁を
変更するととにより、常に指令信号Ｘ−Ｙ、Ｎを実現す
るように推力指令信号ｘｉ−ｙｉを演算するものである
。
ところで推力配分器４においては、各スラスタの能力に
かかわらず指令信号Ｊ Ｙ−Ｎを実現するために必要な
推力指令信号Ｘ□、ｙ□を各スラスタに配分するが、修
正率演算器５および推力修正器６１では、上記推力指令
信号ｘ１、ｙｌが各スラスタにあらかじめ与えられた最
大推力を越える場合に修正を施すものである。
かかわらず指令信号Ｊ Ｙ−Ｎを実現するために必要な
推力指令信号Ｘ□、ｙ□を各スラスタに配分するが、修
正率演算器５および推力修正器６１では、上記推力指令
信号ｘ１、ｙｌが各スラスタにあらかじめ与えられた最
大推力を越える場合に修正を施すものである。
第２図は修正率演算器５の詳細を示す図であり一５１１
は推力配分器４で配分された推力指令信号Ｘ１−ｙｉに
ついて推力指令信号の絶対値Ｔ１（＝、ｂ−一＋ｙ２□
）を演算する絶対蝉演算器、５２１は各ヌラ
１スタごとに許容最大推力Ｔ８□を設定する最大
推力設定器−５３１は除算器で、ξ］（＝”ｓｊ／Ｔユ
）を演算する。５００は低位選択器であり一除算器出力
ξｌ〜ξ４およびＸ軸設定器１の中の最小値、すなわち
最大の修正を必要とする修正率を選択し最大推力修正率
信号ξとして出力する。
は推力配分器４で配分された推力指令信号Ｘ１−ｙｉに
ついて推力指令信号の絶対値Ｔ１（＝、ｂ−一＋ｙ２□
）を演算する絶対蝉演算器、５２１は各ヌラ
１スタごとに許容最大推力Ｔ８□を設定する最大
推力設定器−５３１は除算器で、ξ］（＝”ｓｊ／Ｔユ
）を演算する。５００は低位選択器であり一除算器出力
ξｌ〜ξ４およびＸ軸設定器１の中の最小値、すなわち
最大の修正を必要とする修正率を選択し最大推力修正率
信号ξとして出力する。
修正率演算器５において、推力配分器４で配分された推
力指令信号の絶対値Ｔ□がすべて許容最大推力Ｔ８□よ
り小さい場合（Ｔ□＜Ｔｓｉ）には、除算器５３コの出
力ξ、はすべてξ１〉１となり一低位選択器５００にお
いてはξ−１を選択する。しかるに−いずれかのスラス
タに対する推力指令信号の絶対値−たとえばＴｊ（ｊは
４台のスラスタのうちの１台を示す）が許容最大推力Ｔ
ｓ ５より大きｂ場合（Ｔ、１＞ＴｓＪ）には除算器
５３ｊの出力ξ３がξｊ＜１となるため、低位選択器５
００ではξ−ξ、］が選択される。かくして推力配分器
４で配分された推力指令信号Ｘ１−３’ｉの絶対値Ｔｉ
がすべて許容最大推力Ｔ８□以下であれば最大推力修正
率信号ξ＝１となり、推力指令信号Ｘ１−ｙｉ は推力
修正器６１で変更されることなく推力制御器７〕に入力
されるが、推力指令信号Ｘ□−ｙｉの絶対値Ｔｊが許容
最大推力Ｔ ｓ ｊを越える場合には、最大推力修正率
信号ξく１となるためすべての推力指令信号ｘｉ−３’
ｉが推力修正器７１にて同一比率ξ（＝Ｔｓｊ／Ｔ、１
）で縮小されることになる。このだめ修正推力指令信号
の絶対値は許容最大推力を越えたｊ番目のスラスタでＪ
ζ’ｊ”３”ｊ ” ＴＳ、ｊ トナｂ ＋ 他ノスラ
スタに対してはすべて許容最大推力より小さくなる。す
なわち推力指令信号ｘｉ−３’ｉの絶対値が許容最大推
力Ｔｓｉを越える場合には、修正推力指令信号９ｉ −
９］により各スラスタが発生する推力は、もはや合成推
力指令信号Ｘ、Ｙおよびモーメント指令信号Ｎに見合っ
たものではなくなる。しかしこのような場合にお層でも
、修正推力指令信号？□−９□が推力指令信号Ｘ１−ｙ
ｉに一定の最大推力修正率信号を乗じたものであること
から（５）式で示すようになり１合成推力の方向は推力
設定器１０で設定した方向と同じになる。
力指令信号の絶対値Ｔ□がすべて許容最大推力Ｔ８□よ
り小さい場合（Ｔ□＜Ｔｓｉ）には、除算器５３コの出
力ξ、はすべてξ１〉１となり一低位選択器５００にお
いてはξ−１を選択する。しかるに−いずれかのスラス
タに対する推力指令信号の絶対値−たとえばＴｊ（ｊは
４台のスラスタのうちの１台を示す）が許容最大推力Ｔ
ｓ ５より大きｂ場合（Ｔ、１＞ＴｓＪ）には除算器
５３ｊの出力ξ３がξｊ＜１となるため、低位選択器５
００ではξ−ξ、］が選択される。かくして推力配分器
４で配分された推力指令信号Ｘ１−３’ｉの絶対値Ｔｉ
がすべて許容最大推力Ｔ８□以下であれば最大推力修正
率信号ξ＝１となり、推力指令信号Ｘ１−ｙｉ は推力
修正器６１で変更されることなく推力制御器７〕に入力
されるが、推力指令信号Ｘ□−ｙｉの絶対値Ｔｊが許容
最大推力Ｔ ｓ ｊを越える場合には、最大推力修正率
信号ξく１となるためすべての推力指令信号ｘｉ−３’
ｉが推力修正器７１にて同一比率ξ（＝Ｔｓｊ／Ｔ、１
）で縮小されることになる。このだめ修正推力指令信号
の絶対値は許容最大推力を越えたｊ番目のスラスタでＪ
ζ’ｊ”３”ｊ ” ＴＳ、ｊ トナｂ ＋ 他ノスラ
スタに対してはすべて許容最大推力より小さくなる。す
なわち推力指令信号ｘｉ−３’ｉの絶対値が許容最大推
力Ｔｓｉを越える場合には、修正推力指令信号９ｉ −
９］により各スラスタが発生する推力は、もはや合成推
力指令信号Ｘ、Ｙおよびモーメント指令信号Ｎに見合っ
たものではなくなる。しかしこのような場合にお層でも
、修正推力指令信号？□−９□が推力指令信号Ｘ１−ｙ
ｉに一定の最大推力修正率信号を乗じたものであること
から（５）式で示すようになり１合成推力の方向は推力
設定器１０で設定した方向と同じになる。
上記の実施例は一例として推進器を４台用する場合につ
いて説明したが一４台に限ることなく複数個（ｎ個とす
る）の推進器とすることができ。
いて説明したが一４台に限ることなく複数個（ｎ個とす
る）の推進器とすることができ。
この場合、添字ｌは１−２・−〇となる。
以上の説明で明らかな如く、修正推力指令信号にて各ス
ラスタの発生推力を制御すれば、許容最大推力以下にお
−ては推力の２乗和を最小とする経済的な操船が実現で
きるとともに、スラスタの能力を上回る操作に対しても
推力設定器で指令した方向に合成推力を保つという操作
感覚に合致した操縦装置を実現できる。なお本発明は既
存の電気式−電子式１機械式の演算要素を個別に組合せ
るだけでなく、一部もしくは全部の演算を電子計算器に
て行なわせることによっても容易に実現できる。
ラスタの発生推力を制御すれば、許容最大推力以下にお
−ては推力の２乗和を最小とする経済的な操船が実現で
きるとともに、スラスタの能力を上回る操作に対しても
推力設定器で指令した方向に合成推力を保つという操作
感覚に合致した操縦装置を実現できる。なお本発明は既
存の電気式−電子式１機械式の演算要素を個別に組合せ
るだけでなく、一部もしくは全部の演算を電子計算器に
て行なわせることによっても容易に実現できる。
第１図は本発明の船舶などの操縦装置の一実施例を示す
系統的説明図−第２図は第１図における修正率演算器の
詳細を示す説明図である。 １・・・Ｘ軸設定器、２・・Ｘ軸設定器、３・・・モー
メント設定器−４・・・推力配分器、４１・配分率変更
器−５・・・修正率演算器、１０・・−推力設定器、６
１〜６４・推力修正器−７１・・・７４・推力制御器。 ８１〜８４・旋回式スラスタ、１００・操縦装置−２０
０・・旋回式スラスタ、５００・低位選択器、５１１〜
５１４・・絶対値演算器、５２１〜５２４・・最大推力
設定器、５６１〜５３４・除算器特許出願人 川崎重工
業株式会社
系統的説明図−第２図は第１図における修正率演算器の
詳細を示す説明図である。 １・・・Ｘ軸設定器、２・・Ｘ軸設定器、３・・・モー
メント設定器−４・・・推力配分器、４１・配分率変更
器−５・・・修正率演算器、１０・・−推力設定器、６
１〜６４・推力修正器−７１・・・７４・推力制御器。 ８１〜８４・旋回式スラスタ、１００・操縦装置−２０
０・・旋回式スラスタ、５００・低位選択器、５１１〜
５１４・・絶対値演算器、５２１〜５２４・・最大推力
設定器、５６１〜５３４・除算器特許出願人 川崎重工
業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ プロペラ−スラスタ々ト′の１！ 数個ノ推進Ｒｇ
から構成される装置 操縦装置において一船舶などの操縦上の要求を満足させ
るに必要な推進力および回転力を推進装置に対して設定
する推力設定器およびモーメント設定器と，この推力設
定器から出力される合成推力指令信号および前記モーメ
ント設定器から出力されるモーメント指令信号を入力し
，推進装置の各推進器に対し必要な推力指令信号に分解
し配分する推力配分器と、各推進器に対して配分される
推力指令信号と別途設定した各推進器の最大許容推力と
を比較し、各推力指令信号に修正を加えるだめの各修正
率を演算するとともに、各推力指令信号に対する修正率
のうち最大の修正を必要とする修正率を選択し最大修正
率信号として出力する修正率演算器と、前記推力配分器
から各推進器に対して配分される推力指令信号を入力し
，さらに前記修正率演算器から出力される最大修正率信
号により各推進器への推力指令信号がいずれも最大許容
推力値以内に納まるようにするだめの修正演算を施し。 修正推力指令信号を出力する推力修正器とからなること
を特徴とする船舶などの操縦装置。 ２ プロペラ−スラスタなどの複数個ノ推進器から構成
される推進装置を有する船舶などの操縦装置において一
船舶などの操縦上の要求を満足させるに必要な推進力お
よび回転力を推進装置に対して設定する推力設定器およ
びモーメント設定器と、この推力設定器から出力される
合成推力指令信号お９よび前記モーメント設定器から出
力されるモーメント指令信号を入力し、推進装置の各推
進器に対し必要な推力指令信号に分解し配分する推力配
分器と，各推進器κ対して配分される推力指令信号と別
途設定した各推進器の最大許容推力とを比較し、各推力
指令信号に修正を加えるだめの各修正率を演算するとと
もに、各推力指令信号に対する修正率のうち最大の修正
を必要とする修正率を選択し最大修正率信号として出力
する修正率演算器と一前記推力配分器から各推進器に対
して配分される推力指令信号を入力し、さらに前記修正
率演算器から出力される最大修正率信号により各推進器
への推力指令信号がいずれも最大許容推力値以内に納ま
るようにするだめの修正演算を施し。 修正推力指令信号を出力する推力修正器とからなり、前
記推力配分器に、各推進器の運転または停止状態を判別
する信号によって推力配分器から各推進器に対して指令
される各推力指令信号の配分率を変更する機能を有する
配分率変更器を内蔵させてなることを特徴とする船舶な
どの操縦装置。 ３ 推力設定器から出力される合成推力指令信号および
モーメント設定器から出力されるモーメント指令信号を
入力し、運転中の各推進器へ指令される各推力指令信号
を出力する推力配分器の推力配分演算機能を行列演算器
で構成してなる特許請求の範囲第１項または第２項記載
の船舶などの操縦装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57084497A JPS58202197A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 船舶の操縦装置 |
| US06/493,165 US4532877A (en) | 1982-05-18 | 1983-05-10 | Maneuvering system of watercraft and the like |
| DE3317647A DE3317647A1 (de) | 1982-05-18 | 1983-05-14 | Manoevriersystem fuer ein wasserfahrzeug oder dergleichen |
| GB08313563A GB2124406B (en) | 1982-05-18 | 1983-05-17 | Watercraft manoeuvring |
| FR8308233A FR2527355B1 (fr) | 1982-05-18 | 1983-05-18 | Systeme de manoeuvre pour batiments ou embarcations flottantes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57084497A JPS58202197A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 船舶の操縦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58202197A true JPS58202197A (ja) | 1983-11-25 |
| JPH0311960B2 JPH0311960B2 (ja) | 1991-02-19 |
Family
ID=13832276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57084497A Granted JPS58202197A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 船舶の操縦装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4532877A (ja) |
| JP (1) | JPS58202197A (ja) |
| DE (1) | DE3317647A1 (ja) |
| FR (1) | FR2527355B1 (ja) |
| GB (1) | GB2124406B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5081582A (en) * | 1989-05-26 | 1992-01-14 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Method of controlling position of on-water water curtain device |
| US6450112B1 (en) | 1999-04-02 | 2002-09-17 | Nautronix, Inc. | Vessel control force allocation optimization |
| JP4301861B2 (ja) * | 2002-05-20 | 2009-07-22 | 川崎重工業株式会社 | 移動体の操縦方法及び装置 |
| JP4339016B2 (ja) * | 2002-05-20 | 2009-10-07 | 川崎重工業株式会社 | 推力配分方法及び推力配分装置 |
| US6957990B2 (en) * | 2002-08-21 | 2005-10-25 | Lowe Jerry W | Electric houseboat |
| JP2015209144A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | ヤマハ発動機株式会社 | 船舶推進システム及び推進機の制御方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1557632A (ja) * | 1967-03-29 | 1969-02-21 | ||
| US3715571A (en) * | 1971-06-07 | 1973-02-06 | Sperry Rand Corp | Ship's turn rate control system |
| US3917929A (en) * | 1973-11-19 | 1975-11-04 | Baylor Co | Systems and methods for solving simultaneous equation |
| GB1483895A (en) * | 1973-11-21 | 1977-08-24 | Gec Elliott Automation Ltd | Methods and apparatus for controlling the propulsion of aquatic vessels and aquatic vessels incorporating such apparatus |
| GB1471156A (en) * | 1973-11-27 | 1977-04-21 | Gec Elliott Automation Ltd | Methods and apparatus for controlling the propulsion of aquatic vessels and aquatic vessels incorporating such apparatus |
| US3976023A (en) * | 1975-01-29 | 1976-08-24 | Niigata Engineering Co., Ltd. | Apparatus for maneuvering a ship |
| DE2528073C2 (de) * | 1975-06-24 | 1983-09-29 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur selbsttätigen Positionierung eines Schiffes |
| NL179421C (nl) * | 1976-02-12 | 1986-09-01 | Stork Kwant Bv | Besturingsstelsel met een aantal bedieningsorganen. |
| GB1500345A (en) * | 1976-03-15 | 1978-02-08 | British Aircraft Corp Ltd | Vehicle control systems |
| JPS56146493A (en) * | 1980-03-10 | 1981-11-13 | Ishikawajima Zosen Kakoki Kk | Steering device for ship |
-
1982
- 1982-05-18 JP JP57084497A patent/JPS58202197A/ja active Granted
-
1983
- 1983-05-10 US US06/493,165 patent/US4532877A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-05-14 DE DE3317647A patent/DE3317647A1/de active Granted
- 1983-05-17 GB GB08313563A patent/GB2124406B/en not_active Expired
- 1983-05-18 FR FR8308233A patent/FR2527355B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0311960B2 (ja) | 1991-02-19 |
| US4532877A (en) | 1985-08-06 |
| FR2527355A1 (fr) | 1983-11-25 |
| GB2124406B (en) | 1985-10-02 |
| DE3317647A1 (de) | 1983-12-08 |
| GB8313563D0 (en) | 1983-06-22 |
| FR2527355B1 (fr) | 1986-02-28 |
| DE3317647C2 (ja) | 1987-10-08 |
| GB2124406A (en) | 1984-02-15 |
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