1.2.1. Подрежим «ап» (автоматическое приведение)

Если угол находится в пределах , что соответствует значению напряжения с выхода предварительного усилителя ПУ в пределах (125÷1000)мВ срабатывает автомат переключения режимов АПР и на обмотку управления АДМ подается переменное напряжение ~ 500Гц, 110В.(см.рис.1)

При этом величина момента АДМ постоянная, а знак зависит от знака , т.е.

Ось гироскопа с большой скоростью (7,2÷7,8)^о/_мин прецессирует к плоскости меридиана. Угол уменьшается, одновременно уменьшается угол .

Когда сигнал с выхода предварительного усилителя ПУ уменьшится до величины 125мВ, происходит автоматическое переключение в подрежим «ГК».

1.2.2. Подрежим «гк» (гирокомпас)

В подрежиме «ГК» ( ) на обмотку управления АДМ поступает напряжение, пропорциональное углу . Тогда

Угол имеет малое значение, поэтому sin .

Уравнения (2) получат вид:

(4)

Установившееся положение ( ) характеризуется углами:

(5)

После разделения переменных уравнение (4) получает вид:

После введения обозначений:

(6)

получим

На основании (6) имеем:

(7)

Величина представляет собой относительный коэффициент демпфирования системы, величина - частоту собственных недемпфированных колебаний.

Из (7) следует, что демпфирование колебаний ( ) обеспечивается включением канала горизонтальной коррекции ( ).

Соотношение между коэффициентами и выбирается таким образом, чтобы ось гироскопа к положению равновесия двигалась либо апериодически ( ), либо с небольшим одноразовым колебанием ( =0,7÷0,9).

В последнем случае колебания затухающие с частотой .

При изменении широты места нахождения объекта меняется величина .

При увеличении со значения до значения относительный коэффициент демпфирования увеличивается в раз.

После окончания переходного процесса система находится в положении равновесия. Положение равновесия характеризуется углами (угол отклонения оси Z от направления на Север) и (угол отклонения оси Z от плоскости горизонта). При этом сигнал с выхода предварительного усилителя ПУ составляет ~30мВ.

При пороговое устройство АПР выдает команду «Приведение закончено». На пульте управления загорится лампа «ПРИВЕДЕНИЕ ЗАКОНЧЕНО»

В пульте управления индикатор «ИЗМЕРЕНИЕ » указывает величину .

1.2.3. Подрежим «га» (гироазимут)

Если объект начал движение, то сигнал с выхода предварительного усилителя ПУ резко возрастает из-за возникновения ускорения. При ускорении маятник устанавливается в положение «кажущейся» вертикали, отклоненной от истинной вертикали на угол

,

где g- ускорение силы тяжести.

Напряжение с выхода предварительного усилителя ПУ резко возрастает (>1000 мВ).

Срабатывает блок АПР и прибор ГКУ «Днепр» переключается из подрежима «ГК» в подрежим «ГА». Азимутальная коррекция отключается ( ), работает только горизонтальная коррекция ( ).

Уравнения (4) получают вид

(8)

Из (8) следует, что с течением времени ось Z будет отклоняться от установившегося положения, полученного в подрежиме «ГК», на угол со скоростью дрейфа и на угол согласно уравнению:

Решением этого уравнения является угол

На марше (при движении объекта) при отклонении стрелки индикатора от установившегося положения оператор вводит поправку, устанавливая тумблер «ПРИВЕДЕНИЕ» в положение «УМЕНЬШИТЬ КУРС» или «УВЕЛИЧИТЬ КУРС».

При этом на АДМ подается переменное напряжение ~500Гц, 110В соответствующей фазы. Ось гироскопа Z возвращается к положению , контролируемому по индикатору «Измерение ».

В режиме «ГА» ГКУ «Днепр» является «хранителем» положения оси Z. Этот режим называют режимом гирополукомпаса.

Для автоматической компенсации дрейфа прибора в азимутальной плоскости используется интегратор, который работает только в подрежиме «ГК» после получения команды «ПРИВЕДЕНИЕ ЗАКОНЧЕНО».

Интегратор располагается в приборе ПУ-2. Интегратор состоит из двигателя М1, редуктора Р и вращающегося трансформатора В (рис. 3).

Рис. 3 Функциональная схема интегратора

На обмотку управления АДМ поступает сигнал с выхода синусной обмотки вращающегося трансформатора , где частота питающегося напряжения, угол поворота ротора вращающегося трансформатора.

,

где - угол поворота ротора двигателя ,

i – передаточное отношение редуктора Р.

На обмотку управления двигателя подается напряжение с выхода усилителя УСМ, пропорциональное углу .

Уравнение движения ротора двигателя имеет вид:

,

где - момент инерции ротора двигателя с учетом приведенного к оси ротора момента инерции шестеренок редуктора;

- удельный демпфирующий момент двигателя;

- постоянная времени двигателя;

- крутизна выходной характеристики двигателя;

В установившемся режиме

Если ,

то ,

где

На обмотку управления АДМ поступает сигнал

Азимутальный датчик момента АДМ создает момент

В режиме «ГК» после получения команды «ПРИВЕДЕНИЕ ЗАКОНЧЕНО» движение системы описывается уравнениями (4) с добавлением момента :

(9)

К моменту с тем же знаком добавляется момент .

Момент, создаваемый АДМ, вызывает прецессию оси Z гироскопа к плоскости меридиана т.е. уменьшается по абсолютной величине. Одновременно уменьшается по абсолютной величине угол (знаки углов и противоположные согласно (2)).

При этом момент будет уменьшаться. Момент будет увеличиваться, так как возрастает, несмотря на уменьшение .

При двигатель (рис. 3) остановится, момент будет оставаться постоянным и уравновесит момент Тогда .

Установившееся положение гироскопа характеризуется углами

Момент, выработанный интегратором, сохраняется и при переключении в подрежим «ГА», т.е. полностью или частично компенсирует возмущающий момент , что обеспечивает малую скорость ухода оси Z в этом режиме.