Nr ćwiczenia	LABORATORIUM AUTOMATYKI	Wykonanie
Autopilot LO2 prowadzący: A. Stefanowski			III TM A b
Rok i grupa	Data wykonania	Ocena
III Tm AB	wykonane 13 11 2000

1. Zadania Autopilota

• stabilizaja kursu

• stabilizacja trajektorii

• zwroty o stałym promieniu

• zwroty przy stałej prędkości kątowej

W naszym przypadku najbardziej interesuje nas stabilizaja kursu

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°

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.

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.

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

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

K_p⋅Δψ

P

K_d⋅ω

D

K_i⋅∫Δψdt

I

β_o

Δψ

Δψ

ω

żyro i czujnik omega

Δψ

ψ

A

B

rzeczywisty tor ruchu (tylko kadłuba) myszkowanie

wektor prędkości

błąd

tor ruchu śr ciężkości

---