Назначение и решаемые задачи

3.0 Назначение и решаемые задачи.

 Автоматизированная подсистема управления движением судна по курсу служит для выработки управляющих сигналов, обеспечивающих выполнения программы плавания. Эта программа помещается в памяти подсистемы. Маршрут перехода задается координатами точек поворота и величиной, определяющей точность плавания по нему, например ширину полосы движения. Указываются также вид плавания (в открытом море или в стесненных водах), ориентиры и средства для обсерваций, по информации которых будет производиться контроль за движением судна.

 В подсистему управления движением входит судно как объект управления и устройство управления, которым может быть АСНП, работающая в режиме управления, либо АСНП в комплексе с аналоговым или цифровым авторулевым. Авторулевые представляют собой регуляторы, осуществляющие стабилизацию курса и выполняющие поворот на задаваемый угол. Иногда (например, в НАК “Бирюза”) устройство управления включает АСНП и оба вида авторулевых - аналоговый и цифровой.

 Характеризуя задачу управления движением судна по курсу, следует отметить, что при создании автоматических устройств управления выделяют два крайних: обобщенный и индивидуальный. При обобщенном подходе алгоритм управления и его параметры выбирают в известном смысле пригодными для всего множества условий работы системы управления. В результате отпадает необходимость подстраиваться к изменяющимся условиям эксплуатации. При индивидуальном подходе стремятся для каждой локальной ситуации выбрать наилучшую структуру и наилучшее значение параметров регулятора.

 Высокая производительность микропроцессорной техники в сочетании с малыми габаритами и стоимостью позволяет придать системе управления движением судна такие качества, как адаптивность, повышенная точность и надежность, экономичность в расходе энергии.

3.1 Типовые аналоговые авторулевые.

±°°°°° К основным техническим требованиям, предъявляемым к авторулевым, относятся следующие: они должны удерживать судно на с точностью 1 при скорости более 6 уз независимо от условий плавания и загрузки судна. Средняя амплитуда рыскания по курсу в заданном интервале скоростей для состояния моря до 3 баллов должна быть в пределах 1, до 6 баллов -2-3, свыше 6 баллов -4-5. Основной рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля с одного борта на другой за время, не превышающие 28 с.

 Авторулевые имеют обычно несколько режимов работы: ручной, следящий, автоматический.

 Электромеханические авторулевые разрабатывались как автономные устройства управления, вследствие чего при решении задач автоматического плавания по маршруту они не в полной мере отвечают требованиям взаимодействия с автоматизированными судовыми навигационными подсистемами. Кроме того, они имеют и свои собственные недостатки, вот некоторые из них. Во-первых, это выработка частых неэффективных перекладок руля на волнении. Обычные авторулевые отвечают на любые отклонения от курса, что приводит на волнении к появлению частых перекладок руля, на которые судно не успевает нужным образом реагировать из-за своей большой инерционности. В результате происходит трата энергии на неэффективную работу рулевого привода и ускоряет его износ. Во-вторых, из-за ограничения настройки авторулевые на судах в большинстве случаев работают в неоптимальном режиме, что вызывает рост (по сравнению с качественным регулированием) сопротивления движению судна вследствие больших углов дрейфа, перекладок руля, торможения судна инерционного происхождения.

3.2 Адаптивные рулевые

 Адаптивными называют авторулевые, которые самостоятельно меняют характер управляющих воздействий, приспосабливаясь к изменению внешних и внутренних условий работы системы для обеспечения высокого качества регулирования. Адаптивные системы разделяются на самонастраивающиеся, самоорганизующиеся и самообучающиеся.

 Самонастраивающиеся системы - системы с параметрической адаптацией. Оптимальный режим работы в них обеспечивается за счет изменения коэффициентов закона регулирования, сам алгоритм регулирования остается неизменным.

 В самоорганизующихся системах адаптация производится за счет изменения как вида закона управления (структурной схемы регулятора), так и коэффициентов этих законов. Самоорганизующиеся системы называются еще системами со структурной адаптацией.

 Самообучающиеся системы при обеспечении наилучшего качества управления совершенствуют свою структуру на основе опыта функционирования. Это наиболее сложные, но в тоже время гибкие автоматические системы. Самонастраивающиеся и самоорганизующиеся системы можно рассматривать как частный случай самообучающиеся систем.

Глава 4. Судовые автоматизированные комплексы и системы навигации и управления движением.

4.0 Навигационная система “ Дата Бридж ”

 Норвежская фирма “Норконтрол” выпускает автоматизированный комплекс управления судном, который состоит из двух независимых систем:

 “ Дата Бридж ” (для автоматизации процессов судовождения и проведения грузовых операций);

 “ Дата Чиф ” (для автоматизации энергомеханических систем и рефрижераторных установок)

 Система “ Дата Бридж ” образуется из следующих подсистем:

4.1 Комплексная автоматизация “ судов будущего ”.

 Бурное развитие средств и технологии микроинформатики создали необходимые условия для строительства автоматизированных судов второго поколения. Архитектура информационно- управляющей системы “ судна будущего ” представляет структуру взаимосвязей технических средств и программного обеспечения, соединенных в цепи между собой вычислительных машин.

 Архитектурное построение системы базируется на следующих факторах:

 1. Обеспечение надежности информационной системы. Оценка риска и возможностей повреждения системы приводит к необходимости выполнения ряда мероприятий и принципов:

·     Функциональная автономия средств информации

·     Независимость и модульный принцип построения оборудования

·     Избыточность информации и дублирование некоторых видов оборудования

·     Обнаружение погрешностей в передаче информации

·     Постоянный контроль состояния цепей и контуров системы

·     Установление надежного и безопасного порядка работы системы на случай возможных отказов.

2. Локализация систем автоматизированной обработки информации. Системы располагаются в специальных защищенных помещениях.

3. Выбор определенного носителя для передачи информации на расстояние. Одними из этих носителей могут быть волоконно-оптические кабели, сохраняющие свои высокие характеристики в неблагоприятных условиях окружающей среды.

Разработка и оформление новых автоматизированных систем ведутся с учетом особенностей человека. Правильная организация труда судоводителей, продуманное взаимодействие их с системой автоматизации будет противодействовать вызывающему большие опасения притуплению внимания судоводителей в результате монотонности их трудовой деятельности в условиях высокоавтоматизированных систем.

Список использованной литературы:

1.   Л. Л. Вагущенко, А. М. Стафеев; “ Судовые автоматизированные системы навигации ” Москва “, Транспорт ” 1989

2.   А. И. Радионов, А. Е. Сазонов; “ Автоматизация судовождения ” Москва “, Транспорт ” 1992

3.   В. А. Орлов “ Автоматизация промыслового судовождения ” Москва, ВО “Агропромиздат” 1989