JP2522485B2 - 船舶用自動操舵方式 - Google Patents
船舶用自動操舵方式Info
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、モデル規範形適応制御を用いた船舶用自動
操舵方式に関する。
操舵方式に関する。
（従来技術） 従来、この種の船舶用自動操舵方式としては、例えば
第５図に示すようなものがある。
第５図に示すようなものがある。
第５図において、１は船体、２は舵取機、３は偏差信
号ε（＝設定方位−船首方位）に応じ命令舵角δ*を演
算するPID演算部である。４はPID演算部３の比例
（Ｐ）、微分（Ｄ）、積分（Ｉ）要素のゲインを調節す
る調整器である。５は（PID演算部）＋（舵取機）＋
（船体）から構成されるフィードバックループに対し
て、理想的な応答を示す規範モデル（数学モデル）を備
えた規範モデル発生部である。６は風浪等の船体に加わ
る外乱である。
号ε（＝設定方位−船首方位）に応じ命令舵角δ*を演
算するPID演算部である。４はPID演算部３の比例
（Ｐ）、微分（Ｄ）、積分（Ｉ）要素のゲインを調節す
る調整器である。５は（PID演算部）＋（舵取機）＋
（船体）から構成されるフィードバックループに対し
て、理想的な応答を示す規範モデル（数学モデル）を備
えた規範モデル発生部である。６は風浪等の船体に加わ
る外乱である。
図中、破線で囲まれた部分がモデル規範形適応制御部
（以下「MRAS部」という）である。
（以下「MRAS部」という）である。
設定方位ψＩが変化した時のMRAS部の働きを第６図を
用いて説明する。但し、外乱の影響はないものとする。
用いて説明する。但し、外乱の影響はないものとする。
いま時刻ｔ＝０で設定方位がＯからψ′Ｉに変化した
とする。PID演算部３は方位偏差εに応じ命令舵角δ*を
演算し、これを舵取機２に出力する。舵取機２はδ*に
一致するまで舵をとり、これにより船体１が旋回する。
この船体１の動きを実線で示す。一方、規範モデル発生
部５にも設定方位ψＩが入力され、船体１が応答すべき
理想的な応答を出力する。この規範モデル発生部５の出
力を破線で示す。
とする。PID演算部３は方位偏差εに応じ命令舵角δ*を
演算し、これを舵取機２に出力する。舵取機２はδ*に
一致するまで舵をとり、これにより船体１が旋回する。
この船体１の動きを実線で示す。一方、規範モデル発生
部５にも設定方位ψＩが入力され、船体１が応答すべき
理想的な応答を出力する。この規範モデル発生部５の出
力を破線で示す。
いま、ｔ＝０でPID演算部３の調整が充分には行なわ
れていないと仮定すると、船体１の応答ψと規範モデル
発生部５の出力ψｍとは一致せず、誤差ｅが生ずる。す
ると調節器４では誤差ｅに応じてPID演算部３のゲイン
を調整する。この動作は誤差ｅが零になるまで、すなわ
ち船体１の応答が規範モデル発生部５の出力に一致する
まで続く。船体１の応答と規範モデル発生部５の出力が
一致すれば、PID演算部３の調整が完了したことにな
る。
れていないと仮定すると、船体１の応答ψと規範モデル
発生部５の出力ψｍとは一致せず、誤差ｅが生ずる。す
ると調節器４では誤差ｅに応じてPID演算部３のゲイン
を調整する。この動作は誤差ｅが零になるまで、すなわ
ち船体１の応答が規範モデル発生部５の出力に一致する
まで続く。船体１の応答と規範モデル発生部５の出力が
一致すれば、PID演算部３の調整が完了したことにな
る。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の船舶用自動操舵方式
にあっては、外乱６の存在を無視して設計されていたた
め、単に誤差ｅを零にするようPID演算部３のゲインを
調整しようとすると、外乱６の影響により最適調整値か
らなりずれた結果となってしまう。
にあっては、外乱６の存在を無視して設計されていたた
め、単に誤差ｅを零にするようPID演算部３のゲインを
調整しようとすると、外乱６の影響により最適調整値か
らなりずれた結果となってしまう。
また、外乱６の存在を最初から仮定して、制御系を設
計しようとしても、船体に加わる外乱は荒天時になる
と、舵が発生する力の何倍にもなり、またその特性も複
雑で、とても単純な式で表現することができない。更
に、たとえ外乱を数式で表現しえたとしても、今度はこ
の外乱の推定精度が最終調整値に影響を与えてしまうと
いう新たな問題点を生じてしまう。
計しようとしても、船体に加わる外乱は荒天時になる
と、舵が発生する力の何倍にもなり、またその特性も複
雑で、とても単純な式で表現することができない。更
に、たとえ外乱を数式で表現しえたとしても、今度はこ
の外乱の推定精度が最終調整値に影響を与えてしまうと
いう新たな問題点を生じてしまう。
これらの理由により従来の方式ではS/N比（ここでは
舵に起因する応答を正規の信号と考え外乱に起因する応
答をノイズと考える）が比較的大きくとれる自動変針時
しか使用できないという制約があった。ところが、大洋
航行中の船舶の運航を時間的見地からとらえると、ほと
んどがコースを一定に保つ自動保針であり、自動変針は
ほんのわずかでしかない。従って、自動保針中にPID演
算部の調整不十分による蛇行が発生しても、自動変針が
行なわれるまでは再調整されないという問題点があっ
た。
舵に起因する応答を正規の信号と考え外乱に起因する応
答をノイズと考える）が比較的大きくとれる自動変針時
しか使用できないという制約があった。ところが、大洋
航行中の船舶の運航を時間的見地からとらえると、ほと
んどがコースを一定に保つ自動保針であり、自動変針は
ほんのわずかでしかない。従って、自動保針中にPID演
算部の調整不十分による蛇行が発生しても、自動変針が
行なわれるまでは再調整されないという問題点があっ
た。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、自動保針時にPID演算部の調整不十分による
蛇行が発生した場合、自動保針中でもPID演算部のゲイ
ンが再調整されるようにした船舶用自動操舵方式を提供
することを目的とする。
たもので、自動保針時にPID演算部の調整不十分による
蛇行が発生した場合、自動保針中でもPID演算部のゲイ
ンが再調整されるようにした船舶用自動操舵方式を提供
することを目的とする。
この目的を達成するため本発明にあっては、設定方位
と船首方位との方位偏差に基づき制御演算部で舵取機を
閉ループ制御し、更に設定方位に基づく規範モデル発生
部の出力と船首方位との偏差に基づいて前記制御演算部
の適応ゲインを調整するモデル規範形適応制御を用いた
船舶用自動操舵方式において、前記方位偏差の大きさを
判定する方位偏差判定部と、外乱の大きさを推定する外
乱推定部とを備え、前記方位偏差判定部の出力に応じて
前記制御演算部の適応ゲインを可変とし、また前記外乱
推定部の出力結果が設定値以上となった場合に前記規範
モデル発生部によるモデル規範形適応制御の作動を停止
させるようにしたものである。
と船首方位との方位偏差に基づき制御演算部で舵取機を
閉ループ制御し、更に設定方位に基づく規範モデル発生
部の出力と船首方位との偏差に基づいて前記制御演算部
の適応ゲインを調整するモデル規範形適応制御を用いた
船舶用自動操舵方式において、前記方位偏差の大きさを
判定する方位偏差判定部と、外乱の大きさを推定する外
乱推定部とを備え、前記方位偏差判定部の出力に応じて
前記制御演算部の適応ゲインを可変とし、また前記外乱
推定部の出力結果が設定値以上となった場合に前記規範
モデル発生部によるモデル規範形適応制御の作動を停止
させるようにしたものである。
（作用） このような構成を備えた本発明の船舶用自動操舵方式
にあっては、方位偏差判定部により方位偏差が閾値εｏ
を越えているかどうかを判定し、閾値εｏ内に入ってい
る場合には調節器の誤差ｅに対するゲインを調整する。
このため、方位偏差が閾値ε０を越えない場合にはPID
演算部のゲインが調整される。この調整が何らかの原因
によって最適値となっていない場合は蛇行を生ずるの
で、更にゲイン調整が行われ、最終調整値は最適調整値
に調整される。したがって、自動変針が行われる状態を
持たなくても、自動保針中にPID演算部のゲインは最適
調整値に調整される。また外乱のレベルを推定する外乱
推定部を導入し、荒天時のようにS/Nの悪い場合には強
制的にモデル規範形適応制御をストップさせることによ
って、外乱があってもPID演算部のゲインを変化させな
いようにしている。このため、外乱が生じている期間
は、PID演算部のゲインは最適調整値に固定されたまま
となり、自動保針の状態を安定的に保つことができる。
にあっては、方位偏差判定部により方位偏差が閾値εｏ
を越えているかどうかを判定し、閾値εｏ内に入ってい
る場合には調節器の誤差ｅに対するゲインを調整する。
このため、方位偏差が閾値ε０を越えない場合にはPID
演算部のゲインが調整される。この調整が何らかの原因
によって最適値となっていない場合は蛇行を生ずるの
で、更にゲイン調整が行われ、最終調整値は最適調整値
に調整される。したがって、自動変針が行われる状態を
持たなくても、自動保針中にPID演算部のゲインは最適
調整値に調整される。また外乱のレベルを推定する外乱
推定部を導入し、荒天時のようにS/Nの悪い場合には強
制的にモデル規範形適応制御をストップさせることによ
って、外乱があってもPID演算部のゲインを変化させな
いようにしている。このため、外乱が生じている期間
は、PID演算部のゲインは最適調整値に固定されたまま
となり、自動保針の状態を安定的に保つことができる。
（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。尚、第５
図と重複する部分は同一番号を付してその説明を省略す
る。
図と重複する部分は同一番号を付してその説明を省略す
る。
第１図において、８は外乱のレベルを推定する外乱推
定部であり、例えば特開昭59−167399号に示されるよう
なものがある。９は外乱レベル判定部であり、外乱推定
部８から出力される外乱のレベルＱと、別に入力設定さ
れる閾値Qoとを比較する。10は切替スイッチであり、外
乱レベル判定９の判定結果によって調節器４への入力を
切替える。この切替スイッチ10への入力は１つは規範モ
デル発生部５の出力と船首方位ψとの偏差ｅであり、も
う一方は零入力となっており、零入力に切替えられれば
MRASは作動しなくなる。
定部であり、例えば特開昭59−167399号に示されるよう
なものがある。９は外乱レベル判定部であり、外乱推定
部８から出力される外乱のレベルＱと、別に入力設定さ
れる閾値Qoとを比較する。10は切替スイッチであり、外
乱レベル判定９の判定結果によって調節器４への入力を
切替える。この切替スイッチ10への入力は１つは規範モ
デル発生部５の出力と船首方位ψとの偏差ｅであり、も
う一方は零入力となっており、零入力に切替えられれば
MRASは作動しなくなる。
一方、７は方位偏差判定部であり、方位偏差εと、別
に入力設定される閾値εｏとの大小を判別し、この結果
により調節器10のゲインを変えるものである。
に入力設定される閾値εｏとの大小を判別し、この結果
により調節器10のゲインを変えるものである。
次に、上記の実施例の作用を説明する。
今、船体１の特性を、 Ts＋＝Ks（δ＋Kw） ……（１） ここで、Ks:船体操縦性指数で旋回力ゲインを表す。
Ts:船体操縦性指数で時定数を表す。
δ：舵角 Kw:外乱の定常成分及び舵のオフセットとし、またPID演
算部３の特性を、 δ*＝Kpe＋TD＋Ki ……（２） ここで、δ*：命令舵角 Kp:比例ゲイン TD:微分ゲイン Ki:積分舵 とし、舵取機２の特性は船体１の特性に比べ無視できる
とすると、PID演算部＋舵取機＋船体のフィードバック
ループの特性は、 と表わされる。ここで（３）式で表わされるフィードバ
ックループの応答を規定する規範モデル５の特性を、 ｍ＋２ξ（1/Tm）ｍ＋（Km/Tm）ψｍ＝（Km/TmψＩ
……（４） ここで、ξ：規範モデルの減衰率とする。
算部３の特性を、 δ*＝Kpe＋TD＋Ki ……（２） ここで、δ*：命令舵角 Kp:比例ゲイン TD:微分ゲイン Ki:積分舵 とし、舵取機２の特性は船体１の特性に比べ無視できる
とすると、PID演算部＋舵取機＋船体のフィードバック
ループの特性は、 と表わされる。ここで（３）式で表わされるフィードバ
ックループの応答を規定する規範モデル５の特性を、 ｍ＋２ξ（1/Tm）ｍ＋（Km/Tm）ψｍ＝（Km/TmψＩ
……（４） ここで、ξ：規範モデルの減衰率とする。
尚、Km,Tmは（１）式と同じ１次遅れのゲインと時定
数で、これにフィードバックをかけたものが（４）式と
なっている。（４）式の常数Km,Tm,ξは理想的な応答を
示すよう決められ、（４）式の応答と（３）式の応答が
一致するように（３）式のKp,TD,Kiが決められる。Kp,T
D,Kiを調節するアルゴリズムは超安定論等に基づき、次
式のように求められる。
数で、これにフィードバックをかけたものが（４）式と
なっている。（４）式の常数Km,Tm,ξは理想的な応答を
示すよう決められ、（４）式の応答と（３）式の応答が
一致するように（３）式のKp,TD,Kiが決められる。Kp,T
D,Kiを調節するアルゴリズムは超安定論等に基づき、次
式のように求められる。
ここで、α，β，γ：適応ゲインと呼ばれ、適応動作の
スピードを決める P12,P22:線形ブロックが強正実になるように決められる
常数 調節器４は（５）〜（７）式の適応アルゴリズムを時
間ｔで積分した、 Kp＝Kpo＋β∫（P12e1＋P22e2）εdt ……（10） TD＝TDo−α∫（P12e1＋P22e2）dt ……（11） Ki＝Kio＋γ∫（P12e1＋P22e2）dt ……（12） ここで、Kpo,TDo,KioはそれぞれKp,TD,Liの初期値で
ある。
スピードを決める P12,P22:線形ブロックが強正実になるように決められる
常数 調節器４は（５）〜（７）式の適応アルゴリズムを時
間ｔで積分した、 Kp＝Kpo＋β∫（P12e1＋P22e2）εdt ……（10） TD＝TDo−α∫（P12e1＋P22e2）dt ……（11） Ki＝Kio＋γ∫（P12e1＋P22e2）dt ……（12） ここで、Kpo,TDo,KioはそれぞれKp,TD,Liの初期値で
ある。
によって表わされる。
次に、従来の方式がなぜ外乱が存在する状況での自動
保針に適用できないのかを示しておく。
保針に適用できないのかを示しておく。
ψＩ＝０とおいても一般性を失わないので、ψＩ＝
０、またψｍも十分時間が経過すれば零となるので、ψ
ｍ＝０とおく。（10）式の積分項を展開すると、 ∫（P12e1＋P22e2）εdt ＝∫（P12ψ2＋P22ψ）dt となる。
０、またψｍも十分時間が経過すれば零となるので、ψ
ｍ＝０とおく。（10）式の積分項を展開すると、 ∫（P12e1＋P22e2）εdt ＝∫（P12ψ2＋P22ψ）dt となる。
またここで、外乱の影響によりψ＝asinωｔと蛇行す
ると仮定すると、 となり、時間とともに増大する項が存在する。
ると仮定すると、 となり、時間とともに増大する項が存在する。
同様に（11）式の積分項を展開すると、 となり、TDにも時間とともに増大する項が含まれる。
このように外乱が存在するとMRASは誤差ｅを零にする
ため、Kp,TDが時間とともに増大する結果となってしま
う。自動保針時には、（10）〜（12）式による適応動作
を常時作動させるのではなく、ある一定の条件下でのみ
作動させるようにする必要がここにある。
ため、Kp,TDが時間とともに増大する結果となってしま
う。自動保針時には、（10）〜（12）式による適応動作
を常時作動させるのではなく、ある一定の条件下でのみ
作動させるようにする必要がここにある。
一般にPID演算部の調整が不十分であると自励発振の
発生する可能性が高い。そこで自動操舵中の船首揺（以
下、ヨーイングと称す）を評価基準としMRASの作動を制
御する。本発明は、この目的のために偏差判定部７を導
入している。この方位偏差判定部７では方位偏差εと予
め設定されている閾値εｏとを比較し、（10），（11）
式の適応ゲインα，βを次式に従い変化させる。
発生する可能性が高い。そこで自動操舵中の船首揺（以
下、ヨーイングと称す）を評価基準としMRASの作動を制
御する。本発明は、この目的のために偏差判定部７を導
入している。この方位偏差判定部７では方位偏差εと予
め設定されている閾値εｏとを比較し、（10），（11）
式の適応ゲインα，βを次式に従い変化させる。
α＝ｆ・α′ ……（15） β＝ｆ・β′ ……（16） ここで、ｆは方位偏差εにより変化し、 但し、ｔは｜ε｜がεｏ以下になった時点を０とし、
ｆがある値（例えば0.1）以下になったら強制的にｆを
零とする。また、Ｔは減衰の速さを決める時定数。
ｆがある値（例えば0.1）以下になったら強制的にｆを
零とする。また、Ｔは減衰の速さを決める時定数。
となる。ここで、α′，β′はMRASが十分な適応スピー
ドを有するようにあらかじめ設定される値である。尚、
Kiは外乱に依存する量であるのでγには乗数ｆは掛から
ない。
ドを有するようにあらかじめ設定される値である。尚、
Kiは外乱に依存する量であるのでγには乗数ｆは掛から
ない。
次に、荒天に対する取扱いであるが、前に述べた通
り、荒天時にはS/N比が劣化し、MRASを作動させる条件
としては望ましくない。そこで本発明にあっては、外乱
推定部８で外乱のレベルを推定し、外乱レベル判定部９
で推定された外乱レベルＱと、予め設定されている閾値
Qoを比較し、ＱがQoを越えていれば切替スイッチ10で調
節器４の入力をｅから零に切替え、MRAS作動を強制的に
ストップさせる。これにより、荒天により外乱の影響が
大きくなった場合には、PID演算部３はその時の調整値
を保持することができる。
り、荒天時にはS/N比が劣化し、MRASを作動させる条件
としては望ましくない。そこで本発明にあっては、外乱
推定部８で外乱のレベルを推定し、外乱レベル判定部９
で推定された外乱レベルＱと、予め設定されている閾値
Qoを比較し、ＱがQoを越えていれば切替スイッチ10で調
節器４の入力をｅから零に切替え、MRAS作動を強制的に
ストップさせる。これにより、荒天により外乱の影響が
大きくなった場合には、PID演算部３はその時の調整値
を保持することができる。
MRASの作動状況を第２図に示す。
第２図において、まず電源投入時はPID演算部３の調
整が不十分でヨーイングが発生するため、MRASが作動
し、PID演算部３の調整が行なわれる。PID調整部３の調
整が完了し、ヨーイング幅が閾値εｏを越えなくなって
しばらくするとMRASは作動しなくなる。その後、変針動
作が行なわれると再びMRASが作動する。ここまでは外乱
推定部８の出力ＱがQo以下であるが、荒天になりＱがQo
を越えると方位偏差がεｏを越えてもMRASは作動しな
い。このように、自動変針時だけでなく自動保針時にも
MRASによるPID演算部３の調整を行なうことが可能で、
且つ荒天の影響を受けない構成が可能となる。
整が不十分でヨーイングが発生するため、MRASが作動
し、PID演算部３の調整が行なわれる。PID調整部３の調
整が完了し、ヨーイング幅が閾値εｏを越えなくなって
しばらくするとMRASは作動しなくなる。その後、変針動
作が行なわれると再びMRASが作動する。ここまでは外乱
推定部８の出力ＱがQo以下であるが、荒天になりＱがQo
を越えると方位偏差がεｏを越えてもMRASは作動しな
い。このように、自動変針時だけでなく自動保針時にも
MRASによるPID演算部３の調整を行なうことが可能で、
且つ荒天の影響を受けない構成が可能となる。
第３図には、本発明の他の実施例を示す。
この実施例にあっては、（10），（11）式で表わされ
る適応アルゴリズムの代りに、 Kp＝Kpo＋β∫（P12e1＋P22e2）εdt−F1（ｔ）……（1
8） To＝TDo−α∫（P12e1＋P22e2）dt−F2（ｔ）……（1
9） を採用する。ここで、F1（ｔ）,F2（ｔ）は（13），（1
4）式のｔに比例する項を消去するためのもので、一般
には、 F1（ｔ）＝at ……（20） F2（ｔ）＝bt ……（21） の形をとり、a,bはMRASの適応動作に影響を与えないよ
う十分小さな値をとる必要がある。
る適応アルゴリズムの代りに、 Kp＝Kpo＋β∫（P12e1＋P22e2）εdt−F1（ｔ）……（1
8） To＝TDo−α∫（P12e1＋P22e2）dt−F2（ｔ）……（1
9） を採用する。ここで、F1（ｔ）,F2（ｔ）は（13），（1
4）式のｔに比例する項を消去するためのもので、一般
には、 F1（ｔ）＝at ……（20） F2（ｔ）＝bt ……（21） の形をとり、a,bはMRASの適応動作に影響を与えないよ
う十分小さな値をとる必要がある。
関数発生器11はこのF1（ｔ）,F2（ｔ）を発生させる
ためのものであり、（20），（21）式以外の形をとって
も良い。12は切替スイッチ10と同様、外乱レベル判定部
９の出力により切替わる切替スイッチである。
ためのものであり、（20），（21）式以外の形をとって
も良い。12は切替スイッチ10と同様、外乱レベル判定部
９の出力により切替わる切替スイッチである。
この第３図の構成をとることにより、PID演算部３の
ゲインが高くなり過ぎた場合にも、F1（ｔ）,F2（ｔ）
の影響によりゲインが減少し、ヨーイングが次第に増大
していく。ヨーイング幅が閾値εｏを越えたところでMR
ASが作動し、ヨーイング幅の減少を計る。ヨーイング幅
が閾値εｏ以内に入り、しばらくするとMRASは作動スト
ップし、再びF1（ｔ）,F2（ｔ）の影響によりゲインが
減少しはじめる。
ゲインが高くなり過ぎた場合にも、F1（ｔ）,F2（ｔ）
の影響によりゲインが減少し、ヨーイングが次第に増大
していく。ヨーイング幅が閾値εｏを越えたところでMR
ASが作動し、ヨーイング幅の減少を計る。ヨーイング幅
が閾値εｏ以内に入り、しばらくするとMRASは作動スト
ップし、再びF1（ｔ）,F2（ｔ）の影響によりゲインが
減少しはじめる。
この動作を繰返すことにより指定したヨーイング幅で
自動保針することが可能となる。
自動保針することが可能となる。
次に、（15），（16），（17）式で表わされる適応ゲ
インの乗数ｆの形式はここに示すものだけではなく、第
４図に示す形式をとっても良い。これは方位偏差が閾値
εｏを越えてから再びεｏ以内に入った時に一定値ｄだ
け乗数ｆを増加させ、それ以外の時には、一定時定数で
減少させるものである。
インの乗数ｆの形式はここに示すものだけではなく、第
４図に示す形式をとっても良い。これは方位偏差が閾値
εｏを越えてから再びεｏ以内に入った時に一定値ｄだ
け乗数ｆを増加させ、それ以外の時には、一定時定数で
減少させるものである。
また、ここまでは方位偏差そのものを用いていたが、
この代りに方位偏差の分散値を用いても一向にさしつか
えない。
この代りに方位偏差の分散値を用いても一向にさしつか
えない。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明によれば、以下に列
挙する効果が得られる。
挙する効果が得られる。
従来の方法では適用が困難であった自動保針時にMRAS
の適用が可能となり、PID演算部の調整不十分による自
励発振が発生しても、これを自動的に抑えることができ
る。更に、外乱推定手段の導入により、外乱の影響をで
きるだけ少なくし、安定に作動させることが可能とな
る。
の適用が可能となり、PID演算部の調整不十分による自
励発振が発生しても、これを自動的に抑えることができ
る。更に、外乱推定手段の導入により、外乱の影響をで
きるだけ少なくし、安定に作動させることが可能とな
る。
また、方位偏差の値により、適応ゲインを可変とする
ことにより、ヨーイング幅を指定した値以下に抑えるこ
とが可能となる。
ことにより、ヨーイング幅を指定した値以下に抑えるこ
とが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、第２図
はMRASの作動状況の説明図、第３図は本発明の他の実施
例を示したブロック図、第４図は適応ゲインの乗数ｆの
変化法の一例を示した説明図、第５図は従来方式のブロ
ック図、第６図はMRASの動作説明図である。 1:船体 2:舵取機 3:PID演算部（制御演算部） 4:調整器 5:規範モデル発生部 6:外乱 7:方位偏差判定部 8:外乱推定部 9:外乱レベル判定部 10,12:切替スイッチ 11:関数発生器
はMRASの作動状況の説明図、第３図は本発明の他の実施
例を示したブロック図、第４図は適応ゲインの乗数ｆの
変化法の一例を示した説明図、第５図は従来方式のブロ
ック図、第６図はMRASの動作説明図である。 1:船体 2:舵取機 3:PID演算部（制御演算部） 4:調整器 5:規範モデル発生部 6:外乱 7:方位偏差判定部 8:外乱推定部 9:外乱レベル判定部 10,12:切替スイッチ 11:関数発生器
Claims (1)
- 【請求項１】設定方位と船首方位との方位偏差に基づき
制御演算部で舵取機を閉ループ制御し、更に設定方位に
基づく規範モデル発生部の出力と船首方位との偏差に基
づいて前記制御演算部の適応ゲインを調整するモデル規
範形適応制御を用いた船舶用自動操舵方式において、 前記方位偏差の大きさを判定する方位偏差判定部と、外
乱の大きさを推定する外乱推定部とを備え、前記方位偏
差判定部の出力に応じて前記制御演算部の適応ゲインを
可変とし、また前記外乱推定部の出力結果が設定値以上
になった場合に前記規範モデル発生部によるモデル規範
形適応制御の作動を停止させることを特徴とする船舶用
自動操舵方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62169488A JP2522485B2 (ja) | 1987-07-07 | 1987-07-07 | 船舶用自動操舵方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62169488A JP2522485B2 (ja) | 1987-07-07 | 1987-07-07 | 船舶用自動操舵方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6412998A JPS6412998A (en) | 1989-01-17 |
| JP2522485B2 true JP2522485B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=15887458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62169488A Expired - Lifetime JP2522485B2 (ja) | 1987-07-07 | 1987-07-07 | 船舶用自動操舵方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522485B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4603832B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2010-12-22 | 東京計器株式会社 | 船舶用自動操舵装置及び船舶用自動操舵装置用推定器の設計方法 |
| JP5193129B2 (ja) * | 2009-06-01 | 2013-05-08 | 古野電気株式会社 | 操舵制御装置 |
| JP5616120B2 (ja) * | 2010-05-11 | 2014-10-29 | 古野電気株式会社 | 操舵制御装置、船舶、操舵制御方法、および操舵制御プログラム |
| CN114063436B (zh) * | 2021-10-09 | 2023-09-26 | 广州大学 | 一种水面机器人抗干扰控制方法、系统、设备及介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119493A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-06 | Yokogawa Electric Corp | 舶用オ−トパイロツト |
-
1987
- 1987-07-07 JP JP62169488A patent/JP2522485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6412998A (en) | 1989-01-17 |
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