簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺的制作方法
【專利摘要】設計制造一種簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺，包括模擬舵機系統和模擬船體系統，模擬舵機系統通過繼電器電路控制電動機的正反轉，代替左右打舵，把電機正反轉圈數通過渦輪蝸桿轉換為角度信號做為實際舵角值；模擬船體系統把實際舵角信號發送給模擬船體的控制器，通過運算驅動直流電機轉動，從而帶動模擬船體旋轉，產生實際航向。簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺，克服了實驗室環境下自動舵因缺少真實舵角反饋信號和真實航向反饋信號而無法正常運轉的問題。
【專利說明】簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及船舶自動控制【技術領域】，特別涉及一種船舶自動操舵模擬實驗平臺。【背景技術】
[0002]船舶自動舵工作時，需通過特定的反饋控制方式，將磁羅經送來的船舶實際航向與用戶給定航向相比較，得到偏航角，經自動舵運算后得出偏舵角去控制舵機的轉舵，使船舶能保持設定的航向或改變設定的航向。船舶航向的變化由舵角來控制，舵角的改變由自動舵來控制，而反饋到自動舵的磁羅經的航向又取決于船舶的航向變化。所以自動舵工作時存在包括舵機(舵角)、船舶本身(實際航向)在內的兩個反饋回路:舵角反饋和航向反饋。長期以來由于高校自動舵實驗室沒有模擬實船環境的條件，不能真實地模擬航行環境，當自動舵在通電時的真實舵角和真實航向這兩個最基本的反饋量不能生成，自動舵就不能正常運轉，更不能對自動舵的性能指標按實船環境進行檢測，這大大地影響了自動舵的研發及教學訓練的效果。
【發明內容】
[0003]為了克服實驗室環境下自動舵因缺少真實舵角反饋信號和真實航向反饋信號而無法正常運轉的問題，發明了一套能產生真實舵角、真實航向的簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺。
[0004]本發明通過以下技術方案實現:設計制造一種簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺，包括模擬舵機系統和模擬船體系統，模擬舵機系統通過繼電器電路控制電動機的正反轉，代替左右打舵，把電機正反轉圈數通過渦輪蝸桿轉換為角度信號做為實際舵角值；模擬船體系統把實際舵角信號發送給模擬船體的控制器，通過運算驅動直流電機轉動，從而帶動模擬船體旋轉，產生實際航向。
[0005]兩個模擬系統產生真實舵角和真實航向這兩個最基本的反饋量后，實驗室內自動舵即可構成雙閉環控制系統，正常運轉。具體工作原理如下:船舶自動舵工作時，將磁羅經送來的船舶實際航向與用戶給定航向相比較，得到偏航角，經自動舵運算后得出偏舵角去控制舵機的轉舵，使船舶能保持設定的航向或改變設定的航向。
[0006]本發明的有益效果是，一套能產生真實舵角、真實航向的簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺，克服了實驗室環境下自動舵因缺少真實舵角反饋信號和真實航向反饋信號而無法正常運轉的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0008]圖1是本發明的系統結構圖。
【具體實施方式】[0009]本發明的簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺，如圖1所示，主要包括模擬舵機系統
(I)和模擬船體系統(2)。
[0010]模擬舵機系統(I)通過繼電器電路控制電動機的正反轉，代替左右打舵，把電機正反轉圈數通過渦輪蝸桿轉換為角度信號做為實際舵角值；模擬船體系統(2)把實際舵角信號發送給模擬船體的控制器，通過運算驅動直流電機轉動，從而帶動模擬船體旋轉，產生實際航向。
[0011]簡易船舶自動舵模擬實驗平臺的工作原理是通過繼電器控制電動機的正反轉，代替舵機左右打舵，產生真實舵角反饋信號；模擬船體控制器接受自動操舵儀發送的真實舵角信號，驅動直流電機帶動船體模型旋轉，模擬船體轉動，產生真實航向反饋信號，實現了實驗室環境下船舶自動操舵模擬實驗平臺的功能。
【權利要求】
1.本發明通過以下技術方案實現:設計制造一種簡易船舶自動操舵模擬實驗平臺，其特征是包括模擬舵機系統和模擬船體系統，模擬舵機系統通過繼電器電路控制電動機的正反轉，代替左右打舵，把電機正反轉圈數通過渦輪蝸桿轉換為角度信號做為實際舵角值；模擬船體系統把實際舵角信號發送給模擬船體的控制器，通過運算驅動直流電機轉動，從而帶動模擬船體旋轉，產生實際航向。
【文檔編號】G09B9/06GK103680247SQ201210318798
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月3日 優先權日:2012年9月3日
【發明者】肖海榮, 潘為剛, 韓耀振, 王常順, 周應兵, 周風余 申請人:山東交通學院