[发明专利]简易船舶自动操舵模拟实验平台

说明书

技术领域

本发明涉及船舶自动控制技术领域，特别涉及一种船舶自动操舵模拟实验平台。

背景技术

船舶自动舵工作时，需通过特定的反馈控制方式，将磁罗经送来的船舶实际航向与用户给定航向相比较，得到偏航角，经自动舵运算后得出偏舵角去控制舵机的转舵，使船舶能保持设定的航向或改变设定的航向。船舶航向的变化由舵角来控制，舵角的改变由自动舵来控制，而反馈到自动舵的磁罗经的航向又取决于船舶的航向变化。所以自动舵工作时存在包括舵机(舵角)、船舶本身(实际航向)在内的两个反馈回路：舵角反馈和航向反馈。长期以来由于高校自动舵实验室没有模拟实船环境的条件，不能真实地模拟航行环境，当自动舵在通电时的真实舵角和真实航向这两个最基本的反馈量不能生成，自动舵就不能正常运转，更不能对自动舵的性能指标按实船环境进行检测，这大大地影响了自动舵的研发及教学训练的效果。

发明内容

为了克服实验室环境下自动舵因缺少真实舵角反馈信号和真实航向反馈信号而无法正常运转的问题，发明了一套能产生真实舵角、真实航向的简易船舶自动操舵模拟实验平台。

本发明通过以下技术方案实现：设计制造一种简易船舶自动操舵模拟实验平台，包括模拟舵机系统和模拟船体系统，模拟舵机系统通过继电器电路控制电动机的正反转，代替左右打舵，把电机正反转圈数通过涡轮蜗杆转换为角度信号做为实际舵角值；模拟船体系统把实际舵角信号发送给模拟船体的控制器，通过运算驱动直流电机转动，从而带动模拟船体旋转，产生实际航向。

两个模拟系统产生真实舵角和真实航向这两个最基本的反馈量后，实验室内自动舵即可构成双闭环控制系统，正常运转。具体工作原理如下：船舶自动舵工作时，将磁罗经送来的船舶实际航向与用户给定航向相比较，得到偏航角，经自动舵运算后得出偏舵角去控制舵机的转舵，使船舶能保持设定的航向或改变设定的航向。

本发明的有益效果是，一套能产生真实舵角、真实航向的简易船舶自动操舵模拟实验平台，克服了实验室环境下自动舵因缺少真实舵角反馈信号和真实航向反馈信号而无法正常运转的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统结构图。

具体实施方式

本发明的简易船舶自动操舵模拟实验平台，如图1所示，主要包括模拟舵机系统(1)和模拟船体系统(2)。

模拟舵机系统(1)通过继电器电路控制电动机的正反转，代替左右打舵，把电机正反转圈数通过涡轮蜗杆转换为角度信号做为实际舵角值；模拟船体系统(2)把实际舵角信号发送给模拟船体的控制器，通过运算驱动直流电机转动，从而带动模拟船体旋转，产生实际航向。

简易船舶自动舵模拟实验平台的工作原理是通过继电器控制电动机的正反转，代替舵机左右打舵，产生真实舵角反馈信号；模拟船体控制器接受自动操舵仪发送的真实舵角信号，驱动直流电机带动船体模型旋转，模拟船体转动，产生真实航向反馈信号，实现了实验室环境下船舶自动操舵模拟实验平台的功能。