Влияние параметров рулевой системы на качество управления авторулевого
Посвящается вопросу влияния параметров рулевой системы на качество движения судна под управлением авторулевого. Рассматривается упрощенная структура математической модели рулевой машины, позволяющая учесть основные нелинейные эффекты. Моделируется электрогидравлический привод, как наиболее распространенный, другие типы рулевых приводов могут быть описаны аналогичными моделями. Ключевым элементом электрогидравлического привода служит трехходовой гидрораспределитель (далее в тексте клапан), выполняющий переключение направления потоков жидкости. Вне зависимости от физической реализации перенаправления потоков рабочей жидкости (трехходовой клапан, непосредственное управление насосом переменной производительности либо реверсивным насосом) математическое описание процессов движения привода может быть сведено к моделированию трехходового клапана и интегрированию скорости перекладки руля. Рассматривается два случая – дискретное и пропорциональное управление клапанами. Особое внимание уделяется именно случаю дискретного управления с учетом динамики открытия-закрытия клапанов. Приведены результаты моделирования динамики перекладки руля и ее влияния на динамику движения судна под управлением авторулевого. Приведены результаты моделирования движения судна на маневре «зигзаг» (маневр используется для идентификации параметров судна и синтеза регуляторов авторулевого) при различных параметрах рулевой машины и отмечено, что в некоторых случаях это может заметно сказаться на результатах идентификации линеаризованной модели по этому маневру. Приведены результаты моделирования движения под авторулевым при постоянном возмущении, показано, как из-за параметров привода возникают нежелательные колебательные режимы, приводящие к ухудшению качества управления по курсу и угловой скорости, и, как следствие, увеличению расхода топлива и быстрому износу рулевой машины».
Авторы: Е. Б. Амбросовская, М. А. Черный, Д. В. Ромаев, В. И. Никольский
Направление: Информатика, вычислительная техника и управление
Ключевые слова: управление движением, авторулевой, рулевая машина, математическое моделирование, идентификация
Открыть полный текст статьи