JP6976367B2 - 船舶の方位制御装置 - Google Patents
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Description
舵角を制御するための指令に基づいて船舶の舵角を制御する舵角制御系を備え、前記舵角の制御に基づいて前記船舶を操舵するようにした船舶の制御装置に設けられ、前記船舶を欲する方位に保持して航走させ又は欲する方位へ変更させながら航走させる機能を有する船舶の方位制御装置であって、
ユーザーインターフェースの操作により生成された方位信号を方位指令に変換して出力する方位指令生成器と、
前記方位指令に基づいて振動成分を有する角速度指令を生成して出力する方位制御器と、
前記角速度指令に基づいて振動成分を有する舵角指令を生成して出力する角速度制御器と、
前記舵角指令に重畳された角速度制御帯域外の振動成分を抑制して最終舵角指令を生成して出力する振動抑制制御器と、
を備え、
前記最終舵角指令を、前記舵角を制御するための指令として前記舵角制御系に与えるように構成され、
前記角速度制御器は、
前記角速度指令と実角速度との間の角速度偏差と、前記船舶の設けられたセンサ群から出力されたセンサ群情報のうちの船速に応じて可変となるゲインとに基づいて、前記角速度偏差を零とするようにフィードバック制御を行ない、前記フィードバック制御の出力を第1の操作量として出力する第1のゲインスケジューリング制御器と、
前記第1の操作量と、前記センサ群情報のうちの前記船速と、に基づいて、前記第1の操作量を予め定められた量だけ進相させて出力する位相補償器と、
前記角速度指令と、前記センサ群情報のうちの前記船速に応じて可変となる可変ゲインとに基づいて得た舵角指令を第2の操作量として出力する第2のゲインスケジューリング制御器と、を有し、
前記位相補償器の出力と前記第2の操作量とを加算して前記舵角指令を生成するように構成されている、
ことを特徴とする。
舵角を制御するための指令に基づいて船舶の舵角を制御する舵角制御系を備え、前記舵角の制御に基づいて前記船舶を操舵するようにした船舶の制御装置に設けられ、前記船舶を欲する方位に保持して航走させ又は欲する方位へ変更させながら航走させる機能を有する船舶の方位制御装置であって、
前記船舶に設けられたセンサ群からのセンサ群情報に重畳した制御帯域外の振動成分を抑制して出力する振動抑制制御器と、
ユーザーインターフェースの操作により生成された方位信号を方位指令に変換して出力する方位指令生成器と、
前記方位指令と前記振動抑制制御器から出力された処理後実方位とに基づいて、角速度指令を生成して出力する方位制御器と、
前記角速度指令と前記振動抑制制御器から出力された処理後実角速度とに基づいて、最終舵角指令を生成して出力する角速度制御器と、
を備え、
前記最終舵角指令を、前記舵角を制御するための指令として前記舵角制御系に与えるように構成され、
前記角速度制御器は、
前記角速度指令と前記処理後実角速度との間の角速度偏差と、前記センサ群情報のうちの船速に応じて可変となるゲインとに基づいて、前記角速度偏差を零とするようにフィードバック制御を行ない、前記フィードバック制御の出力を第1の操作量を第1の操作量として出力する第1のゲインスケジューリング制御器と、
前記第1の操作量と、前記センサ群情報のうちの前記船速と、に基づいて、予め定められた船速にて前記第1の操作量を予め定められた量だけ進相させる位相補償器と、
前記角速度指令と、前記センサ群情報のうちの前記船速に応じて可変となる可変ゲインとに基づいて得た舵角指令を第2の操作量として出力する第2のゲインスケジューリング制御器と、
を有し、
前記位相補償器の出力と前記第2の操作量とを加算して前記最終舵角指令を生成するように構成されている、
ことを特徴とする。
図1は、実施の形態1による船舶の方位制御装置および方位制御方法における、船舶の方位を表現するための、慣性座標系および機体固定座標系の定義を示す説明図である。図1において、慣性座標系は、慣性の法則が成立する慣性空間に固定された座標系であって、紙面に平行な軸XAと、紙面に平行でかつ軸XAと直交する軸YAと、紙面に対して垂直でかつ軸XAと軸YAに直交する軸ZAと、を有する。また、機体座標系は、機体としての船舶300の重心位置Gに固定され、 慣性空間を移動もしくは回転する座標系であって、紙面に平行な軸XOと、紙面に平行でかつ軸XOと直交する軸YOと、紙面に対して垂直でかつ軸XOと軸YOに対して直交する軸ZOと、を有する。
船舶300を一定の船速で航走させて舵角指令sacとして正弦波を与え、(1)舵角指令sacに対する実舵角asaの周波数応答特性と、(2)実舵角asaに対する実角速度aavの周波数応答特性と、を事前に計測する。船速を変更しながら、それぞれの船速毎に前述の計測を実施する。
ステップST1で計測した、(1)舵角指令sacに対する実舵角asaの周波数応答特性と、(2)実舵角asaに対する実角速度aavの周波数応答特性とをオフラインで曲線近似し、船速毎に前述のそれぞれの周波数伝達関数をパラメータ同定する。
角速度制御器30Aの型、角速度制御帯域、角速度制御系の規範閉ループ伝達関数を定め、ステップST2で求めた周波数伝達関数に基づいて、第1のゲインスケジューリング制御器31Aのゲインを船速毎に決定する。
ステップST3で求めた第1のゲインスケジューリング制御器31Aを含む角速度制御系の開ループ伝達関数を指標として、進相が必要な船速および周波数帯における進相量を定め、位相補償器32Aのパラメータを、船速ssに依存しない固定値あるいは船速毎の可変のパラメータとして決定する。
ステップST4までで定めた第1のゲインスケジューリング制御器31Aと、位相補償器32Aとを含む角速度制御系、すなわち角速度指令avcからセンサ群200の出力であるセンサ群情報sgiのうちの実角速度aavまでの閉ループ伝達関数が「1」、すなわち実角速度aavが角速度指令avcに完全に追従するように、第2のゲインスケジューリング制御器33Aのゲインを、船速毎に決定する。たとえば、船速毎の周波数伝達関数に基づいて、その逆モデルを利用して上記ゲインを決定する。
ステップST2で同定した船速毎の舵角指令sacに対する実舵角asaの周波数伝達関数と、実舵角asaに対する実角速度aavの周波数伝達関数とに基づいて、角速度制御帯域外のピークゲインとその位相差を抽出し、当該ピークゲインを抑制させる振動抑制制御器40Aのパラメータを、船速ssに依存しない固定値あるいは船速毎の可変のパラメータとして決定する。
方位制御器20Aの型、方位制御帯域、方位制御系の規範閉ループ伝達関数を定め、ステップST2で求めた周波数伝達関数、角速度制御器30A、位相補償器32Aおよび振動抑制制御器40Aを含む角速度制御系の閉ループ伝達関数に基づいて、方位制御器20Aのゲインを、船速ssに依存しない固定値として決定する。
角速度制御器30A、振動抑制制御器40A、方位制御器20Aをソフトウェア実装する。
(1)舵角を制御するための指令に基づいて船舶の舵角を制御する舵角制御系を備え、前記舵角の制御に基づいて前記船舶を操舵するようにした船舶の制御装置に設けられ、前記船舶を欲する方位に保持して航走させ又は欲する方位へ変更させながら航走させる機能を有する船舶の方位制御装置であって、
ユーザーインターフェースの操作により生成された方位信号を方位指令に変換して出力する方位指令生成器と、
前記方位指令に基づいて角速度指令を生成して出力する方位制御器と、
前記角速度指令に基づいて舵角指令を生成して出力する角速度制御器と、
前記舵角指令に重畳された角速度制御帯域外の振動成分を抑制して最終舵角指令を生成して出力する振動抑制制御器と、
を備え、
前記最終舵角指令を前記舵角を制御するための指令として前記舵角制御系に与えるように構成されている。
この構成により、船舶を振動させることなく、方位保持または方位変更するために必要な船外機の最終的な舵角指令を生成することができる。
角速度指令と実角速度の偏差と、前記船舶の設けられたセンサ群から出力されたセンサ群情報のうちの船速に応じて可変となるゲインと、に基づいて、第1の操作量を生成して出力する第1のゲインスケジューリング制御器と、
前記第1の操作量と、前記センサ群情報のうちの前記船速と、に基づいて、前記第1の操作量を予め定められた量だけ進相させて出力する位相補償器と、
前記角速度指令と、前記センサ群情報のうちの前記船速に応じて可変となる可変ゲインと、に基づいて、第2の操作量を生成して出力する第2のゲインスケジューリング制御器と、
を有し、
前記位相補償器の出力と前記第2の操作量とを加算して前記舵角指令を生成するように構成されている。
この構成により、船速が変化しても角速度制御帯域が変動することなく、常に一定の角速度制御応答を実現できる。
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記角速度制御帯域内での設計値と、
前記角速度制御器における角速度制御系の規範的な閉ループ伝達関数と、
に基づいて一意に決定され、
前記ゲインは、前記船速の関数又は予め定められた船速に対するマップとして与えられる可変ゲインである。
この構成により、船速が変化しても角速度制御帯域が変動することなく、常に一定の角速度制御応答を実現することができる。
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
に基づいて、前記角速度制御器から出力された前記舵角指令を、予め定められた速度領域において進相させるように構成され、
前記位相補償器のパラメータは、全船速領域において固定値であり、又は前記センサ群情報のうちの前記船速の関数であり、又はマップとして与えられている。
この構成により、所定船速における角速度制御器の出力の位相遅れを低減し、角速度制御系を安定化できる。
前記角速度制御器から出力された前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流主成分を減衰させる第1の演算器と、
前記第1の演算器の出力に重畳した前記角速度制御帯域外の交流副成分を減衰させる第2の演算器と、
を有し、
前記第1の演算器におけるパラメータと前記第2の演算器におけるパラメータは、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
に基づいて、全船速領域で固定値であり、又は前記センサ群情報のうちの前記船速の関数であり、又はマップで与えられている。
この構成により、方位保持時もしくは方位変更時の阻害要因となる角速度制御帯域外の振動を抑制し、全船速域で安定した角速度制御を可能とする。
前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流主成分を減衰させる第1の演算器と、
前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流副成分を減衰させる第2の演算器と、
のうちの何れか一方のみを有し、
前記振動抑制制御器が有する前記何れか一方の演算器におけるパラメータは、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
に基づいて、全船速領域で固定値であり、又は前記センサ群情報のうちの前記船速の関数であり、又はマップで与えられている。
この構成により、振動抑制のための演算を簡素化できる。
(7)船舶を欲する方位で保持し、又は船舶を欲する方位へ変更させながら航走させる船舶の方位制御方法であって、
ユーザーインターフェースの操作による方位信号を方位指令に変換し、
前記方位指令と実方位との偏差を零とする角速度指令を生成し、
前記角速度指令と実角速度との偏差を零とする舵角指令を生成し、
前記舵角指令に重畳する振動成分を減衰させた最終舵角指令を生成し、
前記最終舵角指令に基づいて前記船舶の方位を制御する方法。
この方法により、船舶を振動させることなく、方位保持または方位変更するために必要な船外機の最終的な舵角指令を生成することができる。
つぎに、実施の形態2による船舶の方位制御装置および方位制御方法について説明する。図6は、実施の形態2による船舶の方位制御装置を備えた船舶の制御装置の全体構成を示す機能ブロック図である。図6に示すユーザーインターフェース600、船舶300、センサ群200、舵角制御系100の構成は、前述の実施の形態1の船舶の方位制御装置におけるそれらと同様であるので、説明は省略する。
(8)前記振動抑制制御器は、
前記角速度制御器から出力された前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流主成分を減衰させる第1の演算器と、
前記第1の演算器の出力に重畳した前記角速度制御帯域外の交流副成分を減衰させる第2の演算器と、
前記船舶の設けられたセンサ群から出力されたセンサ群情報のうちの実角速度に重畳した振動成分を抽出し、前記角速度制御帯域外の交流主成分の周波数と振幅、および交流副成分の周波数と振幅を出力する周波数分析器と、
を有し、
前記第1の演算器のパラメータは、前記周波数分析器から出力された前記角速度制御帯域外の交流主成分の周波数と振幅とに基づいて与えられ、
前記第2の演算器のパラメータは、前記周波数分析器から出力された前記角速度制御帯域外の交流副成分の周波数と振幅とに基づいて与えられている、
ことを特徴とする請求項1から4のうちの何れか一項に記載の船舶の方位制御装置。
この構成により、センサ群情報のうちの実角速度に重畳した振動成分に逐次適合させ、最適な第1の演算器と第2の演算器を得ることができる。
前記角速度制御器から出力された舵角指令に重畳した角速度制御帯域外の交流成分を減衰させる演算器と、
前記船舶の設けられたセンサ群から出力されたセンサ群情報のうちの実角速度に重畳した振動成分を抽出し、角速度制御帯域外の交流成分の周波数と振幅を出力する周波数分析器と、
を有し、
前記演算器のパラメータは、前記周波数分析器から出力された前記角速度制御帯域外の交流成分の周波数と振幅とに基づいて与えられている、
ことを特徴とする請求項1から4のうちの何れか一項に記載の船舶の方位制御装置。
この構成により、センサ群情報のうちの実角速度に重畳した振動成分に逐次適合させ、最適な演算器を得ることができるとともに、振動抑制のための演算を簡素化できる。
つぎに、実施の形態3による船舶の方位制御装置及び方位制御方法について説明する。 図8は、実施の形態3による船舶の方位制御装置を備えた船舶の制御装置の全体構成を示す機能ブロック図である。図8に示すユーザーインターフェース600、船舶300、センサ群200、舵角制御系100の構成は、前述の実施の形態1及び実施の形態2の船舶の方位制御装置におけるそれらと同様であるので、説明は省略する。
(10)舵角を制御するための指令に基づいて船舶の舵角を制御する舵角制御系を備え、前記舵角の制御に基づいて前記船舶を操舵するようにした船舶の制御装置に設けられ、前記船舶を欲する方位に保持して航走させ又は欲する方位へ変更させながら航走させる機能を有する船舶の方位制御装置であって、
前記船舶に設けられたセンサ群からのセンサ群情報に重畳した制御帯域外の振動成分を抑制して出力する振動抑制制御器と、
ユーザーインターフェースの操作により生成された方位信号を方位指令に変換して出力する方位指令生成器と、
前記方位指令と前記振動抑制制御器から出力された処理後実方位とに基づいて、角速度指令を生成して出力する方位制御器と、
前記角速度指令と前記振動抑制制御器から出力された処理後実角速度とに基づいて、最終舵角指令を生成して出力する角速度制御器と、
を備え、
前記最終舵角指令を前記舵角を制御するための指令として前記舵角制御系に与えるように構成されている。
この構成により、方位保持時もしくは方位変更時の阻害要因となる振動を抑制し、全船速域で安定した方位制御を可能とする。
前記角速度指令と前記処理後実角速度との偏差と、前記センサ群情報のうちの船速に応じて可変となるゲインとに基づいて、第1の操作量を生成して出力する第1のゲインスケジューリング制御器と、
前記第1の操作量と、前記センサ群情報のうちの船速とに基づいて、予め定められた船速にて前記第1の操作量を予め定められた量だけ進相させる位相補償器と、
前記角速度指令と、前記センサ群情報のうちの船速に応じて可変とする可変ゲインとに基づいて、第2の操作量を生成して出力する第2のゲインスケジューリング制御器と、
を有し、
前記位相補償器の出力と前記第2の操作量とを加算して前記最終舵角指令を生成するように構成されている。
この構成により、方位保持時もしくは方位変更時の阻害要因となる振動を抑制し、全船速域で安定した方位制御を可能とする。
(12)船舶を欲する方位で保持し、又は船舶を欲する方位へ変更させながら航走させる船舶の方位制御方法であって、
前記船舶に設けられたセンサ群からのセンサ群情報に重畳した制御帯域外の振動成分を抑制して、処理後実方位と処理後実角速度とを生成し、
ユーザーインターフェースの操作による方位信号を方位指令に変換し、
前記方位指令と前記処理後実方位との偏差を零とする角速度指令を生成し、
前記角速度指令と前記処理後実角速度との偏差を零とする最終舵角指令を生成し、
前記最終舵角指令に基づいて前記船舶の方位を制御する方法。
この方法により、方位保持時もしくは方位変更時の阻害要因となる振動を抑制し、全船速域で安定した方位制御を可能とする。
Claims (8)
- 舵角を制御するための指令に基づいて船舶の舵角を制御する舵角制御系を備え、前記舵角の制御に基づいて前記船舶を操舵するようにした船舶の制御装置に設けられ、前記船舶を欲する方位に保持して航走させ又は欲する方位へ変更させながら航走させる機能を有する船舶の方位制御装置であって、
ユーザーインターフェースの操作により生成された方位信号を方位指令に変換して出力する方位指令生成器と、
前記方位指令に基づいて振動成分を有する角速度指令を生成して出力する方位制御器と、
前記角速度指令に基づいて振動成分を有する舵角指令を生成して出力する角速度制御器と、
前記舵角指令に重畳された角速度制御帯域外の振動成分を抑制して最終舵角指令を生成して出力する振動抑制制御器と、
を備え、
前記最終舵角指令を、前記舵角を制御するための指令として前記舵角制御系に与えるように構成され、
前記角速度制御器は、
前記角速度指令と実角速度との間の角速度偏差と、前記船舶の設けられたセンサ群から出力されたセンサ群情報のうちの船速に応じて可変となるゲインとに基づいて、前記角速度偏差を零とするようにフィードバック制御を行ない、前記フィードバック制御の出力を第1の操作量として出力する第1のゲインスケジューリング制御器と、
前記第1の操作量と、前記センサ群情報のうちの前記船速と、に基づいて、前記第1の操作量を予め定められた量だけ進相させて出力する位相補償器と、
前記角速度指令と、前記センサ群情報のうちの前記船速に応じて可変となる可変ゲインとに基づいて得た舵角指令を第2の操作量として出力する第2のゲインスケジューリング制御器と、を有し、
前記位相補償器の出力と前記第2の操作量とを加算して前記舵角指令を生成するように構成されている、
ことを特徴とする船舶の方位制御装置。 - 前記第1のゲインスケジューリング制御器のゲイン、および前記第2のゲインスケジューリング制御器におけるゲインは、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から前記実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記角速度制御帯域の設計値と、
前記角速度指令から前記実角速度までの角速度制御系の規範的な閉ループ伝達関数と、
に基づいて一意に決定され、
前記ゲインは、前記船速の関数又は予め定められた船速に対するマップとして与えられる可変ゲインである、
ことを特徴とする請求項1に記載の船舶の方位制御装置。 - 前記位相補償器は、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から前記実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
に基づいて、前記角速度制御器から出力された前記舵角指令を、予め定められた速度領域において進相させるように構成され、
前記位相補償器のパラメータは、全船速領域において固定値であり、又は前記センサ群情報のうちの前記船速の関数であり、又はマップとして与えられている、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の船舶の方位制御装置。 - 前記振動抑制制御器は、
前記角速度制御器から出力された前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流主成分を減衰させる第1の演算器と、
前記第1の演算器の出力に重畳した前記角速度制御帯域外の交流副成分を減衰させる第2の演算器と、
を有し、
前記第1の演算器におけるパラメータと前記第2の演算器におけるパラメータは、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から前記実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
に基づいて、全船速領域で固定値であり、又は前記センサ群情報のうちの前記船速の関数であり、又はマップで与えられている、
ことを特徴とする請求項1から3のうちの何れか一項に記載の船舶の方位制御装置。 - 前記振動抑制制御器は、
前記角速度制御器から出力された前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流主成分を減衰させる第1の演算器と、
前記第1の演算器の出力に重畳した前記角速度制御帯域外の交流副成分を減衰させる第2の演算器と、
前記船舶の設けられたセンサ群から出力されたセンサ群情報のうちの前記実角速度に重畳した振動成分を抽出し、前記角速度制御帯域外の交流主成分の周波数と振幅、および交流副成分の周波数と振幅を出力する周波数分析器と、
を有し、
前記第1の演算器のパラメータは、前記周波数分析器から出力された前記角速度制御帯域外の交流主成分の周波数と振幅とに基づいて与えられ、
前記第2の演算器のパラメータは、前記周波数分析器から出力された前記角速度制御帯域外の交流副成分の周波数と振幅とに基づいて与えられている、
ことを特徴とする請求項1から4のうちの何れか一項に記載の船舶の方位制御装置。 - 前記振動抑制制御器は、
前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流主成分を減衰させる第1の演算器と、
前記舵角指令に重畳した前記角速度制御帯域外の交流副成分を減衰させる第2の演算器と、
のうちの何れか一方のみを有し、
前記振動抑制制御器が有する前記何れか一方の演算器におけるパラメータは、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの舵角指令から実舵角までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
前記船舶を複数の異なる船速でそれぞれ定速航走させたときの前記実舵角から前記実角速度までの、前記異なる船速毎の予め取得された周波数応答特性と、
に基づいて、全船速領域で固定値であり、又は前記センサ群情報のうちの前記船速の関数であり、又はマップで与えられている、
ことを特徴とする請求項1から4のうちの何れか一項に記載の船舶の方位制御装置。 - 前記振動抑制制御器は、
前記角速度制御器から出力された舵角指令に重畳した角速度制御帯域外の交流成分を減衰させる演算器と、
前記船舶の設けられたセンサ群から出力されたセンサ群情報のうちの前記実角速度に重畳した振動成分を抽出し、角速度制御帯域外の交流成分の周波数と振幅を出力する周波数分析器と、
を有し、
前記演算器のパラメータは、前記周波数分析器から出力された前記角速度制御帯域外の交流成分の周波数と振幅とに基づいて与えられている、
ことを特徴とする請求項1から4のうちの何れか一項に記載の船舶の方位制御装置。 - 舵角を制御するための指令に基づいて船舶の舵角を制御する舵角制御系を備え、前記舵角の制御に基づいて前記船舶を操舵するようにした船舶の制御装置に設けられ、前記船舶を欲する方位に保持して航走させ又は欲する方位へ変更させながら航走させる機能を有する船舶の方位制御装置であって、
前記船舶に設けられたセンサ群からのセンサ群情報に重畳した制御帯域外の振動成分を抑制して出力する振動抑制制御器と、
ユーザーインターフェースの操作により生成された方位信号を方位指令に変換して出力する方位指令生成器と、
前記方位指令と前記振動抑制制御器から出力された処理後実方位とに基づいて、角速度指令を生成して出力する方位制御器と、
前記角速度指令と前記振動抑制制御器から出力された処理後実角速度とに基づいて、最終舵角指令を生成して出力する角速度制御器と、
を備え、
前記最終舵角指令を、前記舵角を制御するための指令として前記舵角制御系に与えるように構成され、
前記角速度制御器は、
前記角速度指令と前記処理後実角速度との間の角速度偏差と、前記センサ群情報のうちの船速に応じて可変となるゲインとに基づいて、前記角速度偏差を零とするようにフィードバック制御を行ない、前記フィードバック制御の出力を第1の操作量として出力する第1のゲインスケジューリング制御器と、
前記第1の操作量と、前記センサ群情報のうちの前記船速と、に基づいて、予め定められた船速にて前記第1の操作量を予め定められた量だけ進相させる位相補償器と、
前記角速度指令と、前記センサ群情報のうちの前記船速に応じて可変となる可変ゲインとに基づいて得た舵角指令を第2の操作量として出力する第2のゲインスケジューリング制御器と、
を有し、
前記位相補償器の出力と前記第2の操作量とを加算して前記最終舵角指令を生成するように構成されている、
ことを特徴とする船舶の方位制御装置。
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