Авторулевой

Авторулевой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)1000349

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.12.81 (21) 3363298/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 63 Н 25/04

G 05 D 1/02

Гесударствеллый кемитет

СССР (53) УДК 621.3.078-514.5 (088.8) Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.83 по делам лэобретений и еткрытий (72) Авторы изобретения

А. Н. Крутов, В. И. Иванова и А. С. Дв р

Московский ордена .Ленина и ордена авиационный институт им. (71) Заявитель (54) АВТО РУ,Л E ВО й

Изобретение относится к судостроению, в частности к авторулевым.

Известен авторулевой, содержащий командный орган, связанный с приводом руля, а также последовательно соединенные индукционный датчик курса и электронный блок выработки сигналов индукционного датчика курса (1).

Авторулевой характеризуется недостаточной надежностью работы.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Для достижения цели авторулевой снабжен аналоговым вычислителем, включающим первый электронный ключ, соединенное с ним первое запоминающее устройство, второй электронный ключ, соединенное с ним с ним второе запоминающее устройство, первый и второй умножители и подключенный к их выходам сумматор, причем выход первого запоминающего устройства подключен к первому входу второго умножителя, выход второго запоминающего устройства подключен к первому входу первого умножителя, а выход сумматора связан с приводом руля, при этом первый выход электронного блока обработки сигналов индукционного датчика курса соединен с вторым входом первого умножителя и первым электронным ключом, второй выход упомянутого блока — с вторым входом второго умножителя и вторым электронным ключом, а первый и второй электронные ключи связаны с выходом командного органа.

На чертеже представлена блок-схема авторулевого.

Авторулевой содержит индукционный

1о датчик 1 курса, обмотка питания которого соединена с выходом генератора 2, один из выводов сигнальной обмотки датчика 1 соединен с общей точкой схемы, а два других а и б подключены соответственно к входам резонансных усилителей 3 и 4, выходы которых соединены с входами фазочувствительных выпрямителей 5 и 6, напряжение коммутации на которые поступает от генератора через блок 7 удвоения. Выход фазочувствительного выпрямителя 5 соединен с неинвертирующим входом суммато ра 8 и с неинвертирующим входом сумматора 9, а выход выпрямителя 6 соединен с инвертирующим входом сумматора 8 и с неинвертирующим входом сумматора 9.

Выход сумматора 8 через электронный ключ

1000349

l0 соединен с входом запоминающего устройства 11 и непосредственно с одним из входов аналогового блока 12 умножения, к другому входу которого подключен выход запоминающего устройства 13, вход которого подключен через электронный ключ

14 к выходу сумматора 9, соединенному с одним из входов аналогового блока 15 умножения, к другому входу которого подключен выход запоминающего устройства 11. Выход блока 12 подключен к неинвертирующему входу сумматора 16, а выход блока

15 — к его же инвертирующему входу. Выход сумматора 16 соединен с входом привода 17 руля. Другой вход привода руля и электронные ключи 10 и 14 соединены с выходом командного органа 18.

Устройство работает следующим образом.

На выводах а и б сигнальной обмотки датчика 1 формируются сигналы переменного тока, содержащие на частоте, равной удвоенной частоте питания, информацию о составляющих вектора индукции магнитного поля Земли

U, — В cos(q+ 120 ) и 11 = Bcos(y 120 !, где Ь вЂ” величина индукции магнитного поля; — угол между направлением вектора В и измерительной осью датчика курса.

Преобразование полезной информации в сигналы постоянного тока производится резонансными усилителями 3 и 4 и фазочувствительными выпрямителями (ФЧВ) 5 и 6. Сигнал U> на выходе выпрямителя 5 пропорционален Bcos (ч + 120 ), а сигнал U4 на выходе выпрямителя 6 — Bcos (Ч вЂ” 120 ). Сигнал (1 поступает на неинвертирующий вход сумматора 8, а сигнал

Ug — на его инвертирующий вход. При одинаковых коэффициентах усиления по обоим входам сигнал U< на выходе сумматора 8 равен

Vs= K, (В cos(ч+ 120 ) — Bcos(y — 120 ) =

К sin q.

Сигналы с выходов обоих ФЧВ поступают также на инвертирующие входы сумматора 9, сигнал U на выходе которого равен

U = К (-Bcos (ср+ 120 ) — Bcos (— 120 !)†=

КЬ где К, К, К вЂ” коэффициенты пропорциональности.

Ключи 10 и 14 управляются командным прибором так, что при изменении курса с помощью командного прибора они замкнуты, а в режиме стабилизации курса — разомкнуты.

При замкнутых ключах 10 и 14 сигналы на выходах блоков 12 и 15 одинаковы и равны UsUe, а сигнал на выходе сумматора

l6 окажется равен нулю. Сигнал на изменение курса при этом поступает на вход привода руля с выхода командного органа 18.

При разомкнутых ключах 10 и 14 сигналы U u Uz на выходах устройств 12 и

10 15 пропОрциональны К з1п чо и Кзсоь 9о соответственно, где ч, — угол между вектором В и измерительной осью датчика курса в момент замыкания ключей (при переходе в режим стабилизации заданного курса).

15 Известно, что a Xb/ =/а//Ь/ sin (, —, где (ч,— q) — угол между векторами а и В.

С другой стороны, /BX b/ — — а„Ьу — a„b,, где а„, Ь вЂ” проекции векторов а и о на ось ОХ, а а„и by их же проекции на ось OY.

Отсюда следует, что з1п (ч,— p ) ! а! Ь!

Проекциям а„и а„соответствуют сиг25 налы с выходов устройств 11 и 13, пропорциональные компонентам вектора индукции магнитного поля Земли в связанной с объектом системе координат на заданном курсе, а проекциям Ь„и Ь„соответствуют сигналы с выходов выпрямителей 5 и 6, пропорциональные текущим значениям аналогичных компонент вектора индукции.

Таким образом, сигнал на выходе сумматора. 16, формируемый предлагаемым устройством, в соответствии с выражением(1)будет равен

U< — — К К созч sin,— К K3sinq cosg, =

=К К sin(w,— y)

40 или при малых значениях разности (z ), что характерно для условий работы авторулевого, 1 9 К2 Кз (с о

Этот сигнал поступает на вход привода руля и обеспечивает стабилизацию объекта на заданном курсе.

Предлагаемый авторулевой прост по конструкции и надежности в работе.

Формула изобретения

Авторулевой, содержащий командный орган, связанный с приводом руля, а также последовательно соединенные индукционный датчик курса и электронный блок обработки сигналов индукционного датчика

1000349

Составитель С. Марфина

Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес

Заказ 1255/18 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 курса, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности его работы, он снабжен аналоговым вычислителем, включающим первый электронный ключ, соединенное с ним первое запоминающее устройство, второй электронный ключ, соединенное с ним второе запоминающее устройство, первый и второй умножители и подключенный к их выходам сумматор, причем выход первого запоминающего устройства подключен к первому входу второго умножителя, выход второго запоминающего устройства подключен к первому входу первого умножителя, а выход сумматора связан с приводом руля, при этом первый выход электронного блока обработки сигналов индукционного датчика курса соединен с вторым входом первого умножителя и первым электронным ключом, второй выход упомянутого блока — с вторым входом второго умножителя и вторым электронным ключом, а первый и второй электронные ключи связаны с выходом командного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 229238, кл. В 63 Н 25/04, 1967 (прототип) .