【手続補正書】
【提出日】平成26年1月31日(2014.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波浪の作用によって誘起される浮動船舶の運動を安定化させるためのジャイロスタビライザー制御システムにおいて、前記制御システムが、
ジャイロスタビライザーのフライホイールの歳差を検出するための第１の検出手段、
前記検出された歳差に基づいて、あらかじめ定められた限界を前記歳差がこえるであろうと推定されるまでの、前記ジャイロスタビライザーフライホイールの前記歳差の増大を目的とする制御信号を発生するための制御手段、及び
前記ジャイロスタビライザーフライホイールに歳差制御トルクを印加するために前記制御信号に応答し、これにより、使用時に、前記ジャイロスタビライザーフライホイールの前記歳差だけに基づいて前記船舶運動の適応制御を達成することができるアクチュエータ、
を備えることを特徴とするジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項２】
前記歳差制御トルクが、前記アクチュエータが前記フライホイールに歳差軸を回る推進力を与えないような、抵抗性制御トルクであることを特徴とする請求項１に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項３】
前記ジャイロスタビライザーフライホイールに歳差制御トルクを印加するために前記制御信号に応答する前記アクチュエータが、前記フライホイールの前記誘起歳差運動に抗するためだけに作用する、歳差軸制動制御信号を供給することを特徴とする請求項１に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項４】
前記制御信号がフライホイール歳差軸抵抗利得であり、前記フライホイールによる可能な限り大きな誘起歳差の発現を、前記誘起歳差にあらかじめ定められた最大歳差角範囲をこえさせずに可能にするように、前記利得が漸進的に減じられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項５】
前記制御手段が自動利得コントローラを用いることを特徴とする請求項１に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項６】
あらかじめ定められた歳差角範囲内で可能な限り大きな歳差を前記ジャイロスタビライザーフライホイールに発現させるように徐々に低められる歳差制動利得因子を前記自動利得コントローラが有することを特徴とする請求項５に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項７】
(歳差角及び／またはその微分に基づく)導プロセス制御変数があらかじめ定められた限界をこえるであろうと推定されたときに、あらかじめ定められた歳差角限界がこえられることを防止する目的で、高められる制動歳差制御トルクを前記ジャイロスタビライザーフライホイール歳差軸に与えるため、設定された大きさで、または推定されるオーバーシュートに比例する大きさで、前記自動利得コントローラが前記歳差制動利得因子を増分態様で増大させることを特徴とする請求項６に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項８】
前記導プロセス変数の推定される将来状態に基づいて前記自動利得コントローラ歳差制動利得因子を変化させることを可能にするため、前記制御システムが前記導プロセス変数の予測モデルを実行することを特徴とする請求項７に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項９】
歳差角があらかじめ定められた限界をこえることを防止するため、歳差角制限制御機能が前記自動利得コントローラと直列または並列に作用することを特徴とする請求項６に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項１０】
歳差レートがあらかじめ定められた限界をこえることを防止するため、歳差レート制限制御機能が前記自動利得コントローラと直列または並列に作用することを特徴とする請求項６に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項１１】
前記第１の検出手段が歳差角を検出することを特徴とする請求項１に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項１２】
前記制御手段が歳差レート及び／または歳差加速度を追加のプロセス制御変数として推定することを特徴とする請求項１１に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項１３】
前記制御システムが前記歳差レートを追加のプロセス制御変数として検出するための手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項１４】
前記制御システムが、前記歳差加速度を追加のプロセス制御変数として検出するための手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項１５】
前記第１の検出手段の故障の場合に、前記制御システムが前記歳差角を推定するために前記検出された歳差レートを用い、前記歳差角の前記推定値が前記検出される歳差角の代わりに置き換えられることを特徴とする請求項１３に記載のジャイロスタビライザー制御システム。
【請求項１６】
波浪の作用によって誘起される浮動船舶の運動を安定化させるためのジャイロスタビライザー制御方法において、前記制御方法が、
ジャイロスタビライザーのフライホイールの歳差を検出するステップ、
前記検出された歳差に基づいて、あらかじめ定められた限界を前記歳差がこえるであろうと推定されるまでの、前記ジャイロスタビライザーフライホイールの前記歳差の増大を目的とする制御信号を発生するステップ、及び
前記ジャイロスタビライザーフライホイールに前記制御信号に応答する歳差制御トルクを印加し、これにより、使用時に、前記ジャイロスタビライザーフライホイールの前記歳差だけに基づいて前記船舶運動の能動適応制御を達成することができるステップ、
を含むことを特徴とするジャイロスタビライザー制御方法。
【請求項１７】
歳差制御トルクを印加する前記ステップが、歳差軸制動トルクを与えるステップを含み、前記歳差軸を回る推進力を与えるステップは含まないことを特徴とする請求項１６に記載のジャイロスタビライザー制御方法。
【請求項１８】
制御信号を発生する前記ステップが、あらかじめ定められた範囲内で可能な限り大きな歳差を前記フライホイールに発現させるよう漸進的に低下される利得因子を用いて動作する自動利得制御を用いることを特徴とする請求項１６に記載のジャイロスタビライザー制御方法。
【請求項１９】
前記自動利得コントローラが、導プロセス変数があらかじめ定められた限界をこえると前記利得因子を増大させ、次いで前記プロセス変数が再び前記限界をこえるまで前記利得因子を徐々に低下させ続けるステップを含むことを特徴とする請求項１８に記載のジャイロスタビライザー制御方法。
【請求項２０】
前記導プロセス変数の推定される将来状態に基づいて前記自動利得コントローラ利得因子を変化させることを可能にするため、前記導プロセス変数の予測モデルを実行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のジャイロスタビライザー制御方法。
【請求項２１】
歳差角を制限するステップを、前記歳差角があらかじめ定められた限界をこえることを防止するために前記自動利得コントローラ利得因子を低下させるかまたは増大させるステップと直列に含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載のジャイロスタビライザー制御方法。
【請求項２２】
歳差レートを制限するステップを、前記歳差レートがあらかじめ定められた限界をこえることを防止するために前記自動利得コントローラ利得因子を低下させるかまたは増大させるステップと直列に含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載のジャイロスタビライザー制御方法。