САУ КУРСОМ СУДНА С АВТОРУЛЕВЫМ АИСТ
В РЕЖИМАХ "ПРОСТОЙ" И "СЛЕДЯЩИЙ"
САУ курсом судна называется авторулевым. На судах отечественной постройки применяются авторулевые типов АТР, АИСТ, "Печора" и АРМ-2М. Зарубежные авторулевые включают десятки наименований [6]. Авторулевые реализуют как детерминированные (с фиксированным алгоритмом работы), так и адаптивные законы регулирования
Структурная схема авторулевого АИСТ приведена на рис.30.1, оборудование которого размещено в пульте управления ПУ, блоке исполнительного механизма ИМ и в рулевой машине РМ. В схеме имеются как электрические линии связи (тонкие линии), так и механические (толстые линии).
Насос переменной производительности (НПП), выступающий в качестве регулирующего органа расхода, подаёт на гидравлический сервопривод (ГСП) масло с заданным давлением и расходом. ГСП поворачивает руль на угол b. Сельсин-датчик руля (СР) преобразует угол поворота b в пропорциональный ему электрический сигнал. Этот сигнал используется для управления, а также для контроля положения руля по прибору - аксиометру. Исполнительный двигатель (ИД) изменяет сигнал h (поступательного или вращательного движения), которым управляется НПП. На ИД напряжение поступает с ПУ. Сигнал h сельсином СИ преобразуется в сигнал электрический.
Переключателем S1 устанавливаются следующие режимы работы авторулевого: "Простой", "Следящий" и "Автомат" (соответственно положения 1, 2 и 3 переключателя S1).
|
|
|
В режиме "Простой" с помощью клавишей (педалей) "Лево руля" и "Право руля" на ИД подаются напряжения, при которых двигатель вращается то в одну сторону, то в другую. Соответственно руль также поворачивается по разные стороны от диаметральной плоскости. Угол b перекладки руля пропорционален времени нажатия клавиши. Чтобы остановить перекладку, надо отпустить клавишу. Чтобы вернуть руль в нулевое положение, совпадающем с диаметральной плоскостью судна, нужно нажать другую клавишу, контролируя угол b по шкале аксиометра. В режиме "Простой" цепь "клавиши - руль" не обладает самовыравниванием, так как и ИМ, и РМ являются интегрирующими звеньями. Даже после прекращения питания ИД руль продолжает поворачиваться, так как остаётся ненулевой сигнал h, пропорциональный углу поворота ИД за время удержания клавиши нажатой.
В режиме "Следящий" угол b поворота руля пропорционален углу a поворота штурвала Ш. Через механический дифференциал МД, который в этом режиме работает как простой редуктор, так как ось от сельсина гирокомпаса СГ заторможена, поворачивается ротор сельсина СО. Выходной электрический сигнал с СО поступает на прямой (плюсовой) вход усилителя мощности исполнительного двигателя (УИД). Для того, чтобы b было бы пропорционально a, вводятся два контура отрицательной обратной связи, охватывающих ИМ и РМ, превращая их в устойчивые звенья, обладающими самовыравниванием. Эти превращения иллюстрируются рис.30.2, вытекающем из рис.30.1, и нижеприведенными расчётами. На рисунке kОС - коэффициент обратной связи (КОС) рулевой машины, который определяется коэффициентом передачи сельсина СР.
|
|
|
Эквивалентная передаточная функция охваченных обратной связью усилителя УИД и исполнительного механизма равна
(30.1)
Передаточная функция всего рулевого привода, охваченного двумя обратными связями, имеет вид
(30.2)
Это устойчивое звено 2-го порядка. Выходной сигнал b в установившемся режиме прямо пропорционален сигналу u, а сигнал u, в свою очередь, пропорционален углу a поворота штурвала.
Вид переходного процесса (апериодический или колебательный) определяется видом корней характеристического уравнения, которые зависят от знака дискриминанта, рассчитываемого при решении уравнения: (kУ × kИМ)2 - 4kOC × kУ × kИМ × kРМ Если kУ × kИМ>4 kOC × kРМ , то корни действительные и переходный процесс апериодический без перерегулирования. Если kУ × kИМ<4 kOC × kРМ , то корни комплексные, а переходный процесс колебательный затухающий с перерегулированием. Коэффициенты передачи kУ, kИМ и kРМ постоянные величины. Вид переходного процесса можно регулировать только изменением КОС, величина которого для следящего режима рекомендуется равной 1 из диапазона его значений 0,2...2.
|
|
|
В режиме "Следящий" предусмотрен автоматический возврат в нулевое положение руля после того, как со штурвала сняли руки. Цепь автовозврата штурвала содержит сельсин СВ, усилитель мощности двигателя возврата (УДВ), двигатель возврата (ДВ) и муфту скольжения (МС). Двигатель ДВ вращается в ту или иную сторону в зависимости от знака сигнала e. Пока штурвал удерживается руками муфта проскальзывает. При освобождении штурвала двигатель через муфту поворачивает штурвал до тех пор, пока сигнал e не обратится в ноль, что достигается при нулевом положении штурвала. Вслед за нулевым положением штурвала также в нулевое положение установится и руль.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 973; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!