[01763589]智能式航迹舵产品化研究

智能式航迹舵适于新造船舶安装使用或在航船舶的技术更新，具有航向保持、航线保持及航迹保持等多种工作模式，由使用人员任意选定，能够有效地提高船舶操纵的安全性和灵活性，提高船舶运营的经济性，收到良好的节能效果。智能式航迹舵是控制工程新理论、计算机应用新技术和航海技术的新经验相结合的高新技术产品。其具有特色的控制算法，精细的软硬件设计和系统实现，方便的人机对话和完善的报警功能以及运行的长期可靠性，均得到海上实验的验证，受到船员的欢迎。航迹舵的系统结构由STD386SA/486LC工控机，5815电子盘，A/D板，信号调理板，航向处理板，舵角处理板，I/O板，6″液晶显示器，20健小键盘，数码显示，多种转换开关及调节旋钮，舵角驱动用无触点继电器和电源等组成，系统小巧，外形美观，运行稳定。软件结构用模块化结构，有信息采集、人机交互、安全监测、自动驾驶等基本功能模块，它们通过实时数据库进行动态数据交换；上层则由智能决策模块进行功能的综合、协调和实时决策。航向保持涉及重增益规划式PID、神经网络、H<,∞>优化等多种控制算法和一种自适应滤波算法；航迹保持应用一种多模态智能算法；转向采用一种前馈加反馈的控制算法。各算法的有机结合保持系统运行的协调和模式过渡的平滑稳定。控制性能指标：航迹控制模式：可设计10条航线，每条航线20个转向点，航迹误差±100m，在转向点处实现自动转向；航向控制模式：三级海况航向误差小于±1.5°，舵角小于±8°；五级海况航向误差小于±3°，舵角小于±12°；模式转换时或在转向点处进行0-±180°自动转向时，跟踪时间小于60sec，基本上无超调。样机尺寸300×200×820mm，重量25kg，电源220/110V，系统适用于具有液压操舵机构的任意船舶；任意的航海传感器（罗经，GPS，舵角传感器）。安装调试方便快捷，不影响航行计划。