Принцип действия электронного дифференцирующего устройства

Дифференцирующее устройство начинает действовать в случае, если курс судна изменяется. Если судно не меняет курс, напряжение на выходе ДУ отсутствует.

Пусть судно начало уходить с курса.

В этом случае напряжение на выходе сельсина -приёмника курса ВС3 станет увели

чиваться. Это напряжение поступает на вход ФЧВ, в результате выходное напряжение ФЧВ также станет увеличиваться. При указанной на схеме полярности этого напряжения конденсатор С1 станет заряжаться по цепи:

«плюс» на нижнем выводе ФЧВ – входная цепь модулятора М1 – конденса-тор С1 – «минус» на нижнем выводе ФЧВ.

Полярность напряжения на пластинах С1: «плюс» на правой пластине, «минус» на левой.

В результате протекания зарядного тока С1 через входную цепь модулятора М1, на его выходе появится переменное напряжение определённой фазы, которое после преобра

зований в усилителе У, демодуляторе ДМ, модуляторе М2, регулируемом ограничителе РО попадёт в цепь суммирования сигналов через трансформатор ТV1 в виде напряжения

U₂ = к₂ dα / dt.

Напряжение U₂ по фазе совпадает с напряжением U₁ = к ₁ α на выходе сельсина-

трансформатора курса ВС3. Поэтому в первый момент времени напряжение управления

U _у = U₁ + U₂ ,

т.е. в результате скорость вывода пера руля из диаметрали при наличии напряжения U₂ бу

дет больше, чем без него ( в отсутствие сигнала ДУ напряжение управления U _у = U₁ + 0 = U₁ ).

Таким образом, сигнал ДУ ускоряет вывод пера руля из диаметрали.

Если судно, рыскнув, некоторое время не меняет курс ( т.е. идет по новому курсу ), напряжение U₁ перестанет изменяться. Поэтому заряд конденсатора С1 прекратится.

Если судно станет возвращаться на курс, напряжение U₁, а значит, и выходное на-

пряжение ФЧВ, станут уменьшаться. Поскольку напряжение на конденсаторе С1 оказа-

лось больше напряжения ФЧВ, конденсатор С1 станет разряжаться по цепи:

«плюс» на правой пластине С1 - входная цепь модулятора М1 – выходная цепь ФЧВ – «минус» на левой пластине С1.

Поэтому полярность входного напряжения М1 изменится на обратную, что, в конеч

ном счёте, приведёт к изменению фазы напряжения U₂ на 180º.

Теперь это напряжение совпадает по фазе с напряжением U₅ сельсина-трансформа

тора руля ВС6 ( в 1-м случае, при уходе с курса – с напряжением U₁ ).

Значит, напряжение управления

U_у = ↓U₁ – U₂ - U₅ = ↓U₁ – ( U_{2 +}- U₅ ).

также изменит свою фазу на 180º, поэтому перо руля начнёт возвращаться в диаметраль-

ную плоскость.

Как следует из последнего уравнения, напряжение U₂ ДУ и напряжение U₅ сельси

на-трансформатора руля ВС6 имеют одинаковый знак ( фазу ).

Значит, напряжение U₂ , добавляясь к напряжению U₅ СТр, увеличит напряжение управления U_у и тем самым скорость возврата пера руля в диаметраль.

При этом уменьшается перекатывание судна за линию курса.

Сравнивая действие сигнала ДУ в этих 2-х случаях, можно сделать общий вывод :

сигнал ДУ увеличивает скорость прямой и обратной кладки пера руля и тем самым повышает точность удержания судна на курсе.

Однако при этом кладки руля становятся более частыми и глубокими, что увеличи-

вает нагрузку на рулевую машину.

Поэтому в штормовую погоду, когда судно рыскает быстро и часто, ДУ "загрубля-

ют", т.е. уменьшают напряжение U₂ введением резистора R1 или установкой переключа-

теля SA3 «Грубо-точно» усилителя мощности А1 положение «Грубо» ( в учебнике Голови

на 1991 г. на рис. 122 ошибка, исправленная в прилагаемой схеме на рис. 292 )

Более подробно эти две регулировки объясняются ниже ( см. Автоматическое управление, работа схемы при автоматическом управлении, стр. 564 ).