Автоматическая система управления силовым приводом судового руля

Автоматическая система управления силовым приводом судового руля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (п)893724

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ С ВИДЕ ТЕЛЬСТ8У (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву И 288581 (22)Заявлено 11.03.80 (21) 2895116/27-11 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (5l )Nl. Кл.

В 63 И 25/04

G 05 0 1/02

9жударотаенный комитет

СССР во делен неооретеннй н открнтнй

Опубликовано 30. 12. 81. бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30. 12.81 (53) УДК 629.. 12.014.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

J

;;::й - 1 ТЕп {-нб .= „, „„1 АР 1„„.. С СЕИД ц

О. Г, Цыганков и И. С. Некрасов

Курский политехнический институт (7I) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

СИЛОВЫМ ПРИВОДОМ СУДОВОГО РУЛЯ

Изобретение относится к судовой автоматике, в частности, к автоматической системе управления силовым приводом судового руля.

По основному авт. св. Р 288581 из" вестна автоматическая система управления силовым приводом судового руля, содержащая датчик курса, дифференцирующее устройство, интегрирующее устройство, датчик обратной связи, суммирующее устройство, усилитель сигнала и исполнительные механизмы, а также широтно-импульсный модулятор, вход которого подключен к выходу

15 суммирующего устройства, а выход соединен со входом усилителя, и включающий в себе аналого-цифровой преобразователь, блок определения фазы сигнала, дешифратор, блок формирования длительности импульса, схемы совпадений и электронные ключи (1 ), Однако недостатком такой системы является то, что в такой системе широтно-импульсная модуляция предполагает воздействие на усилитель с исполнительными механизмами в виде прямоугольных импульсов с крутыми фронтами и максимальной амплитудой, где переменной величиной является лишь длительность. Воздействие на систему, состоящую из электромашинных усилителей и электрогидравлической рулевой машины, импульсов максимальной амплитуды с пренебрежимо малой длительностью переднего фронта приводит к развитию в отдельных устройствах и всей системе переходных процессов нежелательного характера, а именно колебательного. При этом в механических узлах возникают значительные паразитные моменты, а в электрических цепях — перенапряжения. В связи с этим при достаточно длитель" ной работе в импульсном режиме возможен преждевременный выход из строя любого элемента системы,что недопусти". мо с учетом условий эксплуатации судов.

893724

15 ля.

Цель изобретения — оптимизация ди намических свойств системы управления силовым приводом судового руля, работающей в импульсном режиме.

Для достижения указанной цели автоматическая система управления сило" вым приводом судового руля снабжена двумя генераторами линейно-изменяющегося напряжения, выходы которых подключены ко входам электронных ключей, а входы соединены с выходами схем совпадения.

На чертеже представлена блок-схема автоматической системы управления силовым приводом судового руля.

Система содержит датчик 1 курса, дифференцирующее устройство 2, интегрирующее устройство 3 и датчик 4 обратной связи, выходы которых соединены со входами суммирующего устройства 5. Со входом усилителя б, выход которого подключен к исполнительным механизмам 7, связан выход широтноимпульсного модулятора 8, который включает в себя аналого-цифровой преобразователь 9, блок 10 определения фазы сигнала, дешифратор 11, блок 12 формирования длительности ммпульса, схемы 13 и 14 совпадений, электронные ключи 15-18, генераторы 19 и 20 линейно-изменяющегося напряжения, выходы которых подключены ко входам электронных ключей 15, I8 и 16, 17, а входы соединены соответственно с выходами схем 13 и 14 совпадения.

Вход модулятора 8 подключен к выходу суммирующего устройства 5.

Система работает следующим образом.

При отклонении судна от курса сигналы с датчика 1 курса, дифференцирующего 2 и интегрирующего 3 устройств, а также с датчика 4 обратной связи алгебраически складываются на суммирующем устройстве 5. Суммарный сигнал с устройства 5 поступает на аналого-цифровой преобразователь 9 и блок 10 определения фазы сигнала.

На выходе аналого-цифрового преобразователя 9 в дискретные моменты времени, определяемые периодом квантования, формируется значение сигнала ошибки в цировом виде, которое передается на дешифратор !!. С дешифратора 1 дешифрованный сигнал поступает на блок !2, в котором формируется длительность импульса, поступающего на схемы 13 и I4 совпадений. На вто25

$S рые входы схем 13 и 14 совпадений подается разрешающий, либо запрещающий потенциал с блока 10 определения фазы сигнала ошибки. Таким образом, широтно-модулированный импульс про-. ходит только через одну из схем совпадений и далее, пройдя через один из генераторов 19 или 20 линейноизменяющегося напряжения открывает в одном случае электронные ключи 15 и 18, а в другом — 16 и 17. Сигнал с электронных ключей поступает на усилитель б и воздействует на исполнительные механизмы 7, которые осуществляют необходимую перекладку руОптимизация динамических свойств системы управления силовым приводом судового руля, работающего в импульсном режиме, осуществляется следующим образом. широтно-модулированный импульс с выхода одной из схем 13 или 14 совпадений поступает. соответственно на вход одного из двух .генераторов 19 или 20 линейно-изменяющегося напряжения на выходе которых напряжение изменяется по кривой, близкой к экспоненте. С выхода генератора 19 или

20 сигнал поступает соответственно на электронные ключи 15 и 18 или 16 и 17. При этом переход ключей 15 и 18 или 16 и 17 из закрытого состояния в открытое происходит не мгновенно, а по закону, определяемому генераторами 19 и 20 линйно-изменяющегося напряжения, т.е. близко к экспоненциальному а именно

pep

Чо 1-е ) где Ч вЂ” текущее значение напряжения на выходах генераторов;

Ч вЂ” максимальное значение напряО жения на выходах генерато-. ров;

t — текущее время;

Т вЂ” постоянная времени времязадающих цепей.

Скорость нарастания переднего фронта широтно-модулированного импульса, определяем!я постоянной времени Т, при этом выбирается такой, чтобы обеспечить монотонный характер переходных процессов во всех силовых элементах системы, что и обеспчивает достижение поставленной цели.

Технико"зкономический эффект предлагаемого изобретения состоит в том, что оказывается возможным обеспечить

Формула изобретения

Составитель И. Скуратович

Редактор M. Лысогорова Техред С, Беца Ко ректор Л. Бокшан рр

Тираж 492 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11359/29

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 длительную безотказную работу систе-мы в импульсном режиме с сохранением всех вышеперечисленных достоинств.

Автоматическая система управления силовым приводом судового руля по авт. св. М 288581, о т л и ч а ющ а я я тем, что, с целью обеспе893724

4 чения оптимизации динамических свойств в импульсном режиме работы,она снабжена двумя генераторами линейно-изменяющегося напряжения, выходы котоВ рых подключены ко входам электронных ключей, а входы соединены с выходами схем совпадения.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 288581, кл. В 63-И 25/04, 20.03,69.