1) electric steering
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电动操舵
2) steering motor
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操舵电动机
3) electric follow-up steering
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电动随动操舵
4) electric steering
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电动操舵装置
5) electrical steering system
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电动操舵系统
6) electronic autopilot
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电子式自动操舵
补充资料:自动操舵仪
能自动控制舵机(见舵设备)以保持船舶按规定航向航行的设备。又称自动操舵装置。它是在通常的操舵装置上加装自动控制部分而成。其工作原理是:根据罗经显示的船舶航向和规定的航向比较后所得的航向误差信号,即偏航信号,控制舵机转动舵并产生合适的偏舵角,使船在舵的作用下,转向规定的航向。自动操舵仪具有自动操舵和手动操舵两种工作方式。船舶在大海中直线航行时,采用自动操舵方式,可减轻舵工劳动强度和提高航向保持的精度,从而相应缩短航行时间和节省能源;船舶在能见度不良或进出港时,采用手动操舵方式,具有灵活、机动的特点。
第一台在船上安装使用的自动操舵仪由德国的安许茨公司于1920年初研制成功。此后经历了三个发展时期,有三代产品。第一代为机械式自动操舵仪,第二代为50年代出现的机电式自动操舵仪,第三代是70年代出现的自适应自动操舵仪。
机械式自动操舵仪 以机械系统对偏航信号进行处理,然后实现操舵。它的灵敏度低,质量差,仅在为数不多的大型客船上使用过。
机电式自动操舵仪 将比例-积分-微分控制器(简称PID控制器)应用在自动操舵仪上,由电子线路对偏航信号进行处理,从而实现操舵。舵机的控制信号有三种:①与偏航角成比例的偏舵角信号,用以使船首返回原航向,对重载船取比例小些的。②与偏航角对时间的积分成比例的信号,用以抵消不对称偏航,又称压舵,按风浪实际情况调整。③与偏航角对时间的微分(导数)成比例的信号,用以克服由惯性引起的偏航,又称反舵角,对重载船取微分作用强、给舵快些的。 PID控制器使操舵性能有很大提高,满足了船舶大型化、快速化对自动操舵仪提出的要求。机电式自动操舵仪目前被广泛使用于各种类型船舶上,但他有两个缺点:①当船舶装载、航速等状态或风、浪、流等航行环境发生变化,船舶的操纵性能随之发生变化时,自动操舵仪的控制特性不能随之自动作相应变化。要保持自动操舵仪的良好性能,在很大程度上取决于驾驶员对船舶本身及外界干扰的正确判断,用人工对自动操舵仪的控制参数如灵敏度、比例系数或微分系数等进行调节。这样既不方便,又很难调节到最佳状态。②为了提高船的航向保持的精度,自动操舵仪对偏航信号极为敏感,因而操舵频繁且舵的摆动幅度较大。这样,不仅增加操舵的能源消耗和舵机磨损,还将引起水阻力的增加,导致船速降低,影响经济效益。
自适应自动操舵仪 随着自适应控制理论的发展和微处理机在船舶上的应用,出现了自适应自动操舵仪。它是把具有自适应操舵程序的模块并入机电式自动操舵仪而成。自适应自动操舵仪在船舶的载货和航速等状态或风、浪、流等航行环境发生变化而引起船舶操纵性能变化时,能感测这些变化并按事先设定的性能指标自动调整控制参数,使自动操舵仪保持在最佳状态。因此,自适应自动操舵仪不但能减少人工操作,提高航行安全性,而且还有明显的经济效益,一般它比机电式自动操舵仪可节省燃料约1%。
国际海事组织于1975年通过了《关于自动操舵仪执行标准的建议案》。
第一台在船上安装使用的自动操舵仪由德国的安许茨公司于1920年初研制成功。此后经历了三个发展时期,有三代产品。第一代为机械式自动操舵仪,第二代为50年代出现的机电式自动操舵仪,第三代是70年代出现的自适应自动操舵仪。
机械式自动操舵仪 以机械系统对偏航信号进行处理,然后实现操舵。它的灵敏度低,质量差,仅在为数不多的大型客船上使用过。
机电式自动操舵仪 将比例-积分-微分控制器(简称PID控制器)应用在自动操舵仪上,由电子线路对偏航信号进行处理,从而实现操舵。舵机的控制信号有三种:①与偏航角成比例的偏舵角信号,用以使船首返回原航向,对重载船取比例小些的。②与偏航角对时间的积分成比例的信号,用以抵消不对称偏航,又称压舵,按风浪实际情况调整。③与偏航角对时间的微分(导数)成比例的信号,用以克服由惯性引起的偏航,又称反舵角,对重载船取微分作用强、给舵快些的。 PID控制器使操舵性能有很大提高,满足了船舶大型化、快速化对自动操舵仪提出的要求。机电式自动操舵仪目前被广泛使用于各种类型船舶上,但他有两个缺点:①当船舶装载、航速等状态或风、浪、流等航行环境发生变化,船舶的操纵性能随之发生变化时,自动操舵仪的控制特性不能随之自动作相应变化。要保持自动操舵仪的良好性能,在很大程度上取决于驾驶员对船舶本身及外界干扰的正确判断,用人工对自动操舵仪的控制参数如灵敏度、比例系数或微分系数等进行调节。这样既不方便,又很难调节到最佳状态。②为了提高船的航向保持的精度,自动操舵仪对偏航信号极为敏感,因而操舵频繁且舵的摆动幅度较大。这样,不仅增加操舵的能源消耗和舵机磨损,还将引起水阻力的增加,导致船速降低,影响经济效益。
自适应自动操舵仪 随着自适应控制理论的发展和微处理机在船舶上的应用,出现了自适应自动操舵仪。它是把具有自适应操舵程序的模块并入机电式自动操舵仪而成。自适应自动操舵仪在船舶的载货和航速等状态或风、浪、流等航行环境发生变化而引起船舶操纵性能变化时,能感测这些变化并按事先设定的性能指标自动调整控制参数,使自动操舵仪保持在最佳状态。因此,自适应自动操舵仪不但能减少人工操作,提高航行安全性,而且还有明显的经济效益,一般它比机电式自动操舵仪可节省燃料约1%。
国际海事组织于1975年通过了《关于自动操舵仪执行标准的建议案》。
说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。
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