文档介绍：,俗称动舵”,是根据指令信号白动完成操纵舵机的装置,是一个重要的船舶控制设备。它能代替舵手操舵,保证船舶在指令航向或给定航迹上航行。H动舵在相同的航行条件下,不仅可以减轻驾驶员的工作,而且在远航时,可以减少偏航次数,减小偏航值。因而可以提高实际航速,缩短航程的航行时间,节省燃料,提高航行的经济效益。一般说来,自动舵按控制功能可分为两类:一•类是航向白动舵,保证船舶白动跟踪指令航向,实现白动保持或改变航向的目的;另一类是航迹白动舵,控制船舶沿计划航线航行。由于航迹白动舵具有控制船舶精确的航行轨迹的功能,它将是白动舵未来的发展方向。航迹控制一肓是船舶运动控制的重点研究对彖。由于国内起步较晚,与国外先进水平相比仍有较大的差距。主要表现在Cl:⑴航向舵仍占据主导地位,航迹舵产品尚未成熟的,更不用说白动航行系统和综合船桥系统。(2)在控制理论上,虽然国内有些专家提出了一些控制方法,也解决了一些问题,但由于船舶操纵运动数学模型存在非线性问题、操舵执行机构存在滞示问题以及船舶航行环境和所受干扰的不确定等问题,使得一些建立的数学模型的控制方法无法得到正常实现。据国内外有关研究证明,船舶智能控制能解决上述问题。因此,将智能控制理论用于自动舵,改进我国的H动舵性能是一项迫切的任务****第一代是以继电器机械结构为代表;第二代是以电了管磁放大器为核心控制部件为代表;第三代是以半导体、线性运行放大器为核心控制部件为。1921年徳国安修斯公司发明了自动舵,即利用罗经的电讯号,通过继电器、机械结构来实现控制电动舵机。1930年苏联也相继研究出以电罗经为航向接收讯号的自动舵。我国对自动舵系统的研究相对国外起步比较晚,从二十世纪50年代开始以仿造苏联白动舵,其白动舵是磁放大器为控制核心。到了60年代末才白行研制成功以半导体分立元件为核心的B动舵典型产品。70年代末才开始把线性运算放大器技术,运用到PID自动舵中。自80年代以来,有关单位对自适应舵深入研究,发表了一些设计方案,仿真研究结果和产品。1980年,袁著社、卢桂章老师采用Norrbin性能指标,设计了船舶航向保持的白适应舵,发表了仿真结果报告:1984年,林钧清老师利用最小方差H校正调节器设计了H适应H动舵的软件,发表了仿真研究报告;1986年,大连海事大学陆样润、黄义新等老师采用了对偏航速率进行加权的最小方差自校正控制方法,进行了自适应舵的研制并且用“冇红”轮在海上进行了实船实验。试验结果表明,该自适应舵比PID舵具有更好的控制效果卩]。到目前为止只有少数经济发达的资木主义国家掌握了航迹航向H动舵的软件设计与实现这项技术,并形成名牌产品。我国产品主要用于国内的内河与近海船舶,很少为出口船舶配套,大多数国产自动舵仅仅具有航向控制功能且燃油经济性不佳。忖前国外自动舵已向数控和白适应技术相结合方向发展。大多数产品基本具有航向控制和航迹控制功能,节省燃油的效果明显。综合国内外有关航向、航迹控制产品的研究现状,可以总结出:一方面PIDH动舵由于其高强度稳定性及简易操作等特点,受到航海界人士的信赖,仍然占据主导地位;另一方面,航向、航迹控制屮不断的运用到备种新兴的控制理论。近几年发展起来的智能控制及其它