Nr ćwiczenia |
LABORATORIUM AUTOMATYKI |
Wykonanie |
Autopilot LO2 prowadzący: A. Stefanowski |
|
III TM A a |
Rok i grupa |
Data wykonania i oddania |
Ocena |
III Tm Aa |
wykonane 06 11 2000 oddane 13 11 2000 |
|
Zadania Autopilota
stabilizaja kursu
stabilizacja trajektorii
zwroty o stałym promieniu
zwroty przy stałej prędkości kątowej
W naszym przypadku najbardziej interesuje nas stabilizaja kursu
Ruch statku maożemy zobrazować w ten sposób
Wnoiski wynikające z rysunku:
Zatem wystarczy trzymać kurs nie gożej niż Δψ, w drodz do punktu docelowego B.
Gdy statek myszkuje to nie wnosi przyrostu drogi a jedynie przyrost czasu
Jeżeli występuja zakłucenie (prąd) to statek ma wypadkową prędkość
Działanie Autopilota w zależności od warunków pogodowych:
Dobra pogoda - statek pali mniej bo zmiany kursu są bardziej wydatne i rzadsze
Zła pogoda - stosowanie pilota jest niecelowe zmiany kursu duże i częste w nastepstwie czego maszyna sterowa się przegrzewa.
Szybkość zmiany wychylenia płetwy sterowej w przypadku przełożenia steru na z burty 35° na burtę 30° . Moc maszyny musi pozwalać na wykonanie tego dziłania w czasie max 28 sek.
Budowa Autopilota
Autopilot to układ automatycznej regulacji ze sprzężeniem zwrotnym podobnie jak każdy stabilizator.
Schemat działania układu sterownaia statkiem
Nas najbardziej interesuje regulator kursu. Jego dokładny schemat możemy przedstawić w sposób następujący:
Mamy wpływ na parametry
Kp (1-5) czyli szybkość zmiany wychylenia
Kd czyli symetryczność myszkowania i przestawienie zera steru
Ki tłumienie wahań zmian kursu
Algorytm sterowania musi zapewniać
realizowanie kryteriów jakości
zapewnienie stabilizacja dynamicznej
nie przeciążanie maszyny sterowej
ograniczenie przechyłu przy zwrotach
Kryteria jakości do oceny utrzymania kadłuba statku pod odpowiednim kątem:
kryteria ekonomiczne aby statek w danych warunkach płynął jak najszybciej
kryterium dokładności sterowania
statek powinien myszkować z minimalną możliwą amplitudą
Przeregulowanie przy wejściu na nowy kurs nie powinno być większe niż 10%
Kryteria subiektywne
średnia amplituda myszkowania przy V>6 kn nie większa niż
!° (3°B)
3° (6°B)
5° (>6°B)
nie przeciążenie maszyny sterowej
średni kurs nie gorzej niż 1°
Maszyna sterowa
Obiekt regulacji (statek)
zakłócenia
energia
żyrokompas
β
v=const
sterowanie
sterowanie awaryjne
Regulator kursu
kurs zadany
kurs rzeczywisty
błąd kursu
sterowanie nadążne
β kat wychylenia
A
B
ψ
Δψ
rzeczywisty tor ruchu (tylko kadłuba) myszkowanie
wektor prędkości
błąd
tor ruchu śr ciężkości
Kp⋅Δψ
P
Kd⋅ω
D
Ki⋅∫Δψdt
I
βo
Δψ
Δψ
ω
żyro i czujnik omega