Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе переключатель видов управления ВК1 устанавлива

ют в положение III «Автомат» ( рис. 286 ).

При этом через контакты ВК1 образуются следующие цепи:

1. через ВК1-1 – обмотка возбуждения масштабного сельсина-трансформатора

СТм ( ПУ, М11 ) подключается к переменному напряжению 110 В, 50 Гц;

2. через ВК1-2 и ВК1-3 обмотка возбуждения сельсина-трансформатора руля СТр

( РД, М2 ) подключается к выходной обмотке СТм;

3. через ВК1-4 обмотка управления двигателя интегратора Ди ( ПУ, М9 ) подклю-

чается к выходной обмотке сельсина-трансформатора СТ1 ( ПУ, М5 );

4. через ВК1-7 и ВК1-8 3-фазная обмотка сельсина-приёмника курса СПк( ПУ, М7)

подключается к 3-фазной обмотке сельсина-датчика курса ( на схеме не показан );

5. через ВК1-9 обмотка управления исполнительного двигателя Др ( ИМ, М1 ) под

ключается к выходу усилителя мощности У-1М ( ПУ ).

В результате образуется цепь суммирования сигналов, образованная последова-

тельно соединёнными выходными обмотками 5 электрических машин:

1. сельсина-трансформатора курса СТк ( ПУ, М2 ) с выходным напряжением U₁ = к₁ α;

2. тахогенератора курса ТГ ( ПУ, М8 ) с выходным напряжением

U₂ = к₂ dα / dt;

3. сельсина-трансформатора интегратора Сти ( ПУ, М10 ) с выходным напряже-

нием

U₃ = к₃ αdt;

4. сельсина-трансформатора руля СТр ( РД, М2 ) с выходным напряжением

U₅ = к₅ β.

5. сельсина-трансформатора насоса СТн ( ИМ, М2 ) с выходным напряже

нием

U₄ = к₄ β'.

Сумма ( мгновенных значений ) этих напряжений образует напряжение управления

U_у = U₁ + U₂ + U₃ + U₄ + U_5.

Поскольку это напряжение составляет несколько вольт, его предварительно усили-

вают при помощи усилителя мощности типа У1-М ( ПУ ) и только потом подают через контакт ВК1-9 на обмотку управления серводвигателя руля Др ( ИМ, М1 ). Этот двигатель управляет перемещением барабана насоса Холла.

Закон регулирования напряжения управления U_у в сокращенном виде записывают в

таком виде: ПИД,

где: П – сигнал, прямо пропорциональный внешнему возмущению;

И - сигнал, пропорциональный интегралу от внешнего возмущения

Д – сигнал, пропорциональный производной ( дифференциалу ) от внешнего возму-

щения.

В данном случае под внешним возмущением по отношению к системе автоматиче-

ского удержания судна на курсе понимают действие ветра, волны, течения, вызывающего уход судна с курса на угол α ( угол рыскания ).

В схеме АТР2-10:

1. сигнал ( П ) , прямо пропорциональный внешнему возмущению, его вырабатыва

етсельсин-трансформатор курса СТк ( ПУ, М2 ) с выходным напряжением

U₁ = к₁ α;

2. сигнал ( И ), пропорциональный интегралу от внешнего возмущения; его выра

батывает сельсин-трансформатор интегратора Сти ( ПУ, М10 ) с выходным напряжением

U₃ = к₃ αdt;

3. сигнал ( Д ) , пропорциональный производной ( дифференциалу ) от внешнего

возмущения ( углу рыскания судна ), его вырабатывает тахогенератор курса ТГ ( ПУ, М8 ) с выходным напряжением

U₂ = к₂ dα / dt.

Для упрощения объяснения вначале рассмотрим работу авторулевого в автоматиче

ском режиме без интегрирующего и дифференцирующего устройств.