Insegnare all'autopilota a governare.
Come regolare tre funzioni essenziali per creare l'autopilota perfetto
È facile supporre che un autopilota risponda semplicemente all'angolo che la bussola gli fornisce. In parole povere, ciò è generalmente vero quando l'imbarcazione procede secondo una rotta rettilinea. Ma mentre per virare verso una nuova rotta a un operatore basta premere un pulsante, dietro le quinte il processo è più complicato per il sistema di controllo dell'autopilota.
Affinché il cervello dell'autopilota possa guidare il pistone della timoneria, devono entrare in gioco tre funzioni sottostanti. E anche se non è necessario entrare nei dettagli, comprendere le nozioni di base di queste funzioni rende molto più facile capire come padroneggiare le modalità di regolazione di un autopilota, per far sì che si comporti nel modo desiderato.
I tre fattori che controllano il valore dell'angolo del timone e la portata al pistone dell'autopilota sono noti come P, I e D.
Proporzionale (P)
Integrale (I)
Derivativo (D)
In pratica, questi si riferiscono alle seguenti operazioni:
Guadagno timone (P):
Questo cambia il valore dell' angolo del timone utilizzato per spostarsi sulla nuova rotta e controlla la velocità con cui viene applicato l'angolo. Aumentare il guadagno significa consentire all'autopilota di rispondere rapidamente e in modo aggressivo a qualsiasi richiesta ed è la funzione principale utilizzata per garantire che l'autopilota risponda in modo adeguato alle condizioni attuali.
Se si confronta questa condizione con la sterzata di un'auto, a velocità elevate in genere è preferibile applicare leggermente ai timoni un valore ridotto dell'angolo nel cambio di direzione rispetto alla stessa situazione a velocità inferiori. La quantità e la velocità di spostamento del timone equivalgono al guadagno. Lo stesso vale per l'autopilota.
"Ad esempio, se viene richiesto un cambio di rotta di 20 gradi, il desiderio è che l'autopilota inizi a virare in modo ragionevolmente rapido. Se si trascina e non fa nulla mentre voi iniziate a perdere la pazienza, allora il fattore P è troppo basso", afferma il product manager Eirik Hovland.
Trim automatico (I):
Questa funzione "apprende" l'ampiezza dell'angolo del timone da applicare per ottenere una rotta costante. Modificando il trim automatico, è possibile regolare la velocità con la quale l'autopilota impara a controbilanciare la forza che cerca di spostare l'imbarcazione fuori rotta. Un esempio è l'effetto del propwalk, ossia il tentativo di trascinamento della poppa di un'imbarcazione in una direzione a seguito della rotazione dell'elica.
Al variare della velocità dell'elica, cambierà l'entità di propwalk che l'autopilota deve tenere in considerazione. Il trim automatico si adatta a questo processo.
Per valutare e regolare la funzione Trim automatico con l'autopilota disattivato, impostare l'imbarcazione su una rotta costante. Attivare l'autopilota e attendere per controllare se la rotta resta la stessa. A questo punto, modificare i giri del motore e verificare se la rotta cambia e se l'autopilota compensa.
Se l'autopilota non compensa abbastanza velocemente, è necessario ridurre il trim automatico per consentirgli di apprendere più velocemente.
"D'altra parte, quando impostate una nuova rotta, se il guadagno è troppo alto, il pendolamento aumenterà e l'imbarcazione inizierà a oscillare. Pertanto, nel valutare il comportamento dell'autopilota, è necessario tenere sotto controllo la situazione assicurandosi di iniziare a velocità ridotte e con molto spazio intorno".
Contro timone (D)
Il Contro timone è la funzione che applica il timone nella direzione opposta dell'imbarcazione per mantenere la rotta desiderata.
Per controllare questa funzione, impostare la barca sotto il motore e osservare l'angolazione di partenza e la destinazione verso la quale si desidera che l'autopilota viri. Aggiungere alcuni importanti cambi di rotta, ad esempio 20 - 30 gradi alla volta. Da qui, sarà possibile vedere se l'autopilota è in fase di pendolamento scarso o eccessivo.
In caso di eccessivo pendolamento, aumentare il contro timone.
In caso di scarso pendolamento, ridurre il contro timone.
"La corretta impostazione del contro timone è importante anche per permettere all'autopilota di affrontare le onde", afferma Eirik. "Si tratta della funzione che contrasta qualsiasi cambiamento di rotta. Quindi, quando un'onda vi spinge fuori rotta, è il contro timone che reagisce e si occupa della cosa".
Come spiega l'esperto di prodotto Simrad Tonnes Haavarsen, anche regolare l'autopilota su un'ampia gamma di velocità è importante.
"Se avete un'imbarcazione a elevata velocità, è importante che vi accertiate che l'autopilota si comporti correttamente a regime, ma per farlo dovrete assicurarvi che non ci sia nessuno intorno a voi e che effettuiate i controlli e le regolazioni per fasi. Iniziate partendo da velocità ridotte".
"È disponibile una funzione di sintonizzazione automatica di guadagno e contro timone", continua Tonnes. "Quando attivate questa funzione, l'imbarcazione passerà attraverso una serie di virate a S che richiederanno circa 2-3 minuti. Avete bisogno di spazio per farlo e non devono esserci altre barche intorno a voi. Questa funzione di sintonizzazione automatica consente di calcolare le impostazioni di guadagno e contro timone e rappresenta un buon punto di partenza per molte persone".
