国内外对自动舵系统的研究现状

国内对自动舵的研究起步较晚，50年代后期才着手仿制以电磁放大器为主的前苏联初代自动舵，60年代后期，才独立设计生产了以电子原件作为核心的自动操舵设备，例如上海电器出厂的红旗舵，以及南海舵、向阳舵等。70 年代后期，我国开始将线性运算放大器应用于PID 自动舵，代表产品有九江仪表厂 HD-5自动舵、上海电器HQ-5系列自动舵。尽管相对落后，但是也为船舶发展做了贡献，为国防事业出了力。80年代后，我国科学家深入研究了自适应舵，并给出了设计方法，进行了仿真研究得出结果，并设计出一些产品。如1980 年，袁驻社、卢桂章老师等人通过借助自校正最小方差控制器自适应律以及 Norrbin 性能指标，设计出能够实现船舶航向保持的自适应舵；1984 年，林钧清老师仿真研究了基于最小方差自矫正调节器的自适应舵软件；1986 年，大连海事大学陆祥润、黄义新等老师进行了对偏航速率加权的自校正控制方案的自适应舵的研究，并在“育龙”号船上进行了实践。实践结果显示，所设计的自适应舵较 PID自动舵有更好的操控效果[3]。国内主要的航运高校，例如上海交通大学、海军工程大学、哈尔滨工程大学以及大型船运公司和相关研究所，都相继研究并开发了船舶航行操舵模拟设备。但与国外先进设备相比，可靠性和易操作性都有待提高。86063

目前只有美国(SPERRG)、德国及苏联莎幕西特、英国台卡这样的少数资本zhuyi发达国家研发了能够实现航迹航向自动操舵的软件，并形成了产品。我国自动舵产品现阶段主要装配于我国内河以及近海船只，几乎不出口，国产自动舵只具备航向控制功的作用，对燃料的损耗较大。而日本、德国、美国、以及挪威的老牌自动舵产品基本上占据了国内市场。目前国外自动操舵设备已经朝着集数控与自适应理论于一体的方向发展。所设计生产的产品在节省燃料的前提下也基本实现了航向和航迹控制。

结合国内外实际开发的航向航迹控制产品及理论研究的状况，不难得出结论：一方面由于高度稳定以及易于操作，所以 PID 自动舵仍然受到航运专家的青睐，仍旧占主导地位。另一方面航向和航迹控制中不断地在引入新的控制理论和理念。这些年致力研究的智能化控制，还有其它现代控制理论在船舶自动舵上运用仍处于实验阶段，更深入的研究还有待实现。